Да спасим микробите? Най-дребните видове на Земята може скоро да станат защитени

С толкова много побеляващи коралови рифове, а незаконно ловувани люспеници, може да изглежда неуместно да се призовава за опазване на видове, които са твърде малки, за да се видят с просто око. Но точно това направи най-голямата международна организация за опазване на природата в света миналия месец

На 12 септември Международният съюз за защита на природата и природните ресурси обяви създаването на „Специализирана група за микробна консервация“, съставена от учени, природозащитници и доброволци, чиято мисия е да опазват микробното биоразнообразие на нашата планета.

Членовете на комисията казват, че микробите са толкова важни за поддържането на живота на Земята, че усилията да се защитят отделни видове или местообитания, без да се вземат предвид микробите, на които те разчитат, са обречени. „Без микроби не може да има опазване“, казваРакел Пейшото, микробиолог от Университета за наука и технологии „Крал Абдула“ и член на новата комисия.

Микроорганизмите, обобщаващ термин за бактерии, гъби, вируси и други микроскопични форми на живот, се срещат навсякъде, от най-дълбоките части на океана до повърхността на кожата ви. Учените изчисляват, че съществуват между един трилион и сто трилиона вида. Макар че има микроби, без които можем, като вируса, причиняващ COVID-19, или гъбичките, отговорни за гъбичките по краката, има неизброимо много, без които не можем.

Микроскопичните водорасли и цианобактериите произвеждат повече кислород от всички растения на сушата. Бактериите и микроскопичните гъби обогатяват почвата, като разграждат органичната материя и превръщат азота във форма, която подпомага растежа на растенията. Във всеки един момент в тялото ви има около 30 трилиона микробни клетки, които поддържат всичко - от имунната система до психичното ви здраве. Не би било прекалено драматично да се каже, че микроорганизмите са необходими за целия живот на Земята.

(Учените откриват изненадващи връзки между диетата и психичното здраве)

Изследвания показват, че индустриализацията, загубата на местообитания, климатичните промени, прекомерната употреба на антибиотици и замърсяването водят до безпрецедентен спад в микробното разнообразие. Също така е ясно, че този спад оказва негативно влияние върху здравето на хората, животните и екосистемите, от които зависи оцеляването ни. И така, какво трябва да се направи?

В статия, публикувана наскоро в Nature Microbiology, Пейшото и нейните колеги от новата комисия предлагат конкретни мерки за опазване на микробното биоразнообразие. Сред тях са създаването на микробни биобанки (по подобие на Глобалния семенен трезор в Свалбард, но за микроби), защитата на естествените микробни местообитания и разработването на пробиотични добавки за застрашени хора, животни и екосистеми.

Призивите за защита на микробите в исторически план са били редки. „Микробите са основата на екосистемите, но все пак остават до голяма степен пренебрегвани в природозащитните усилия заради технически ограничения, липса на разбиране за сложността на тяхната структура и функции, и пристрастия в полза на нещата, които човек може да види“, казва Елин Бекет, микробиолог от Държавния университет на Калифорния в Сан Маркос, която не е член на новата комисия.

Ето защо убеждаването на традиционните природозащитници да имат предвид микробите при вземането на решения е било трудно, казва Джак Гилбърт, микробен еколог от Института по океанография „Скрипс“ и член на комисията. Макар първоначално да е имало скептично настроени сред тях, той отбелязва, че все повече природозащитници вече подкрепят инициативата, тъй като работата ѝ в крайна сметка ще помогне за опазването на кораловите рифове, люспениците и други видове.

Ето пет примера за микроби, които според групата си струва да бъдат защитени — заплахите, пред които са изправени, и екосистемите, които може да се сринат без тях.

В открития океан трилиони бактерии, известни като Prochlorococcus, поглъщат въглероден диоксид, произвеждат кислород и поддържат хранителните вериги, от които зависят всичко, от сини китове до риба тон. Prochlorococcus са чувствителни към затопляне на океана, окисляване и промени в хранителните вещества, така че ако климатичните промени продължат без контрол, казва Гилбърт, тези жизненоважни бактерии и екосистемите, които поддържат, могат да се окажат в сериозна опасност.

(Какво представлява окисляването на океана?)

От плитчините до ръба на зоната на здрача кораловите рифове разчитат на симбиотични микроорганизми, за да се поддържат. Микроорганизмите, които осигуряват тяхното оцеляване, са от семейство Symbiodiniaceae, известни като зооксантели. Тези микроскопични водорасли снабдяват коралите с жизненоважна енергия, която произвеждат чрез фотосинтеза, в замяна на защитено място за обитаване. Друга специална група микроби, наречена „Полезни микроорганизми за корали“ (Beneficial Microorganisms for Corals, BMCs), се борят с патогени, подпомагат усвояването на хранителни вещества и разграждат съединения, които са токсични за коралите.

Повишаването на температурите в океаните, замърсяването и болестите могат да накарат коралите да изхвърлят симбиотичните микроорганизми от телата си, явление, известно като избелване на корали. Прилагането на пробиотични добавки преди или по време на гореща вълна може да намали тежестта на тези масови измирания.

Без тези микроорганизми кораловите рифове, които познаваме и обичаме, биха се превърнали в бели, безжизнени купчини скали. Най-малко 25% от морския живот зависи от кораловите рифове за своето оцеляване. Рифовете също така предпазват крайбрежията ни от бури и осигуряват местообитания за размножаване на рибите, които ядем.

Пустините и тревистите екосистеми на нашата планета буквално се държат „в едно цяло“ благодарение на група бактерии, известни като Microcoleus vaginatus. Макар че името им звучи като венерическо заболяване, това всъщност е цианобактерия, която помага на почвите в сухи райони да не се разпадат и да не бъдат отнесени от вятър и дъжд.

Като се има предвид, че подобни среди покриват около 40% от сушата на Земята, тези бактерии са единственото нещо, което ни предпазва от колосални прашни бури и мащабна пустинизация. Макар Microcoleus vaginatus да остава една от най-разпространените сухоземни цианобактерии, тя е застрашена от индустриалното земеделие и засушаването.

Телата ни съдържат изобилие от микроорганизми, с които сме еволюирали съвместно в продължение на милиони години. Тези в храносмилателния тракт ни помагат да разграждаме сложни фибри, поддържат и слоя слуз, който защитава стомасите ни от киселини и храносмилателни ензими, синтезират и усвояват множество витамини, изпълняват и още много други функции.

За съжаление, нашата диета от ултрапреработени храни с ниско съдържание на фибри, прекомерната употреба на антибиотици и намаленият контакт с естествена среда са довели до спад в разнообразието на чревната микробиота. Тази загуба на разнообразие се свързва с повишен риск от възпалителни и автоимунни заболявания, алергии, затлъстяване и диабет тип 2.

(Ето как ултрапреработената храна вреди на тялото и мозъка)

Група бактерии, известни като актиномицети, са ни дали едни от най-важните лекарства в човешката история. Те се използват за производството на антибиотици, имуносупресори и индустриални ензими. Но извън лабораторията актиномицетите поддържат здравето на почвата, като разграждат хитин и други трудни за разпадане молекули, преработват хранителни вещества, правят азота усвоим за почвата и защитават растенията от патогени. Те също така придават на здравата почва характерния ѝ „земен“ аромат.

Интензивното земеделие, деградацията на земята, замърсяването и климатичният стрес застрашават актиномицетите, от които човечеството се нуждае както за земеделие, така и за разработване на нови антибиотици. Опазвнето на земи, незасегнати от човешка дейност, както и поддържането на лабораторни колекции от актиномицети, е изключително важно, казва Гилбърт.