Роль невидимого большинства в глобальном потеплении

Как говорится, слона-то я и не приметил. Вернее, слонов заметить достаточно легко. Амебы — совсем другое дело, и неудивительно, что при обсуждении того, как изменение климата на планете влияет на животных, на ней обитающих, о микробах — бактериях, грибах, амебах и им подобных — практически не говорят. Но ведь микробы тоже влияют на климат, а климат — на них, и понимание происходящих с ними процессов очень важно для нас. На это указывает новая статья в Nature Reviews Microbiology [1], опубликованная за подписью 33 микробиологов.

«В антропоцене, где мы все живем, глобальное потепление, или изменение климата, затрагивает большую часть форм жизни, — пишут авторы. — А микробиота, которую можно назвать „невидимым большинством“ среди других живых существ, формирует систему поддержки жизни в биосфере. Микробы находятся в начале каждой пищевой цепочки, живут в таких местах на Земле, где больше никто жить не может. Они были на планете задолго до всех остальных форм жизни, и жизнь зависит от их функционирования. Они играют очень важную роль и имеют огромное значение в процессе потепления. И тем не менее до сих пор не очень понятно, как микробы влияют на изменение климата».

Ведущий автор статьи, микробиолог Рик Кавикьоли (Rick Cavicchioli) из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее, отмечает: «Микробы есть везде, и они быстро изменяются. Они также сильно влияют на изменение климата. Посмотрите на метаногены — микробы, которые производят весь метан в мире. Их находят в телах жвачных животных, например коров, на рисовых полях, в тающей вечной мерзлоте и вообще везде, откуда выходит метан». По его словам, изучая эти микробы, мы можем понять реальные масштабы антропогенного воздействия на природу.

Многие знают, что коровы производят метан, но не все понимают, что существует важный промежуточный этап — метаногены, живущие в коровьем пищеварительном тракте. Кавикьоли напоминает, что животноводство приводит к высвобождению огромного количества метана: то есть нужно понимать, что есть связь между микробами, животными и стилем жизни, к которому мы привыкли — включающим потребление говядины и коровьего молока. Таким образом, по его словам, негативное воздействие человечества на климат снизится, если мы сменим рацион питания и станем выращивать меньше коров. Но есть и другое направление работы — можно исследовать, в каких обстоятельствах количество метаногенов внутри коров уменьшается или увеличивается. Так, в Западной Австралии уже применяют пищевые добавки, направленные на уменьшение выделений метана.

Понятие «микроорганизм» в статье определяется как «любой микроскопический организм» или вирус, невидимый невооруженным глазом (меньше 50 мкм), который существует как одноклеточное или многоклеточное существо, в симбиозе, как биопленка или как вирусная форма. Кроме микроскопических бактерий, архей, эукариотов и вирусов, обсуждаются такие формы, как определенные макроскопические одноклеточные эукариоты (к примеру, морской фитопланктон) и грибки, разлагающие дерево.

Микробиологи обсуждают состояние нескольких сред, где роль микробов в изменении климата оказывается ключевой, но большое внимание уделяется именно морскому фитопланктону. Океан изменяется быстрее и значительнее, чем другие среды обитания, и примерно 90% биомассы в океане составляют микробы, которые выполняют важные функции, такие как связывание двуокиси углерода и обеспечение питанием животных в пищевых цепочках. Однако при этом морские микробы довольно плохо описаны, сообщают авторы статьи.

«Отлично сказано, что микробы — это такое невидимое большинство», — говорит Кристофер Уолтер (Christopher Walter), постдок из Миннесотского университета, не являющийся автором статьи [2]. Фокус изучения последствий изменения климата на природу традиционно делается на животных, которые хорошо видны, — таких как птицы и слоны. К счастью, в последние годы микробы также начинают привлекать внимание, и сейчас уже довольно много лабораторий на Западе занимается исследованием пищевого цикла и места, которое «невидимое большинство» должно занимать в глобальных моделях изменения климата. Но это медленное изменение, а привлечение внимания публики к важности микробов — еще более медленный процесс, считает Кавикьоли, который сейчас занимается популяризацией этого вопроса в школах, начиная с первых классов. «Большинство населения слабо представляет себе что-либо слишком маленькое или слишком большое. Нужно срочно вводить ликбез, чтобы люди понимали связь между микробами и глобальным потеплением», — беспокоится биолог.

Мария Молина

1. nature.com/articles/s41579-019-0222-5#Abs1;
doi.org/10.1038/s41579-019-0222-5

2. popsci.com/climate-change-microbes/