Содержание

Окружающая среда и здоровье | Главная страница

На протяжении последних 10-15 лет сложилась устойчивая тенденция к повышению частоты и экстремальности негативно влияющих на человека факторов окружающей среды, что приводит к повышению заболеваемости и дополнительной смертности населения и ухудшению демографической ситуации. Все это происходит на фоне недостаточного уровня массового медицинского обслуживания и вызывает ощутимые экономические потери. Эти обстоятельства обуславливают высокую актуальность развития геомедицинских исследований, повышения качества медицинской помощи при профилактике, восстановительном лечении и реабилитации соответствующих групп населения страны.

Среда обитания человека практически во всех своих проявлениях способна в разной степени оказывать отрицательное влияние на здоровье. Среди многообразия негативно действующих факторов одним из ведущих является погода, включая ее аномальные режимы, гелио- и геомагнитные возмущения, экстремальные гидрометеорологические явления. Загрязнение атмосферного воздуха и наблюдаемое изменение климата зачастую усугубляют их действие и приводят к значительным отклонениям параметров окружающей среды от их привычных значений. При этом способность безболезненно переносить эти изменения у каждого индивидуальная. Она зависит от возраста, пола, состояния здоровья, тренированности, профессиональной деятельности и других факторов.

Сочетание различных геофизических и экологических факторов в условиях изменяющегося климата провоцирует новые опасности для здоровья человека на индивидуальном и популяционном уровне, которые еще недостаточно изучены и к противодействию которым общество пока еще не вполне готово.

Анализ состояния исследований и разработок в данной области в Российской Федерации показывает, что, несмотря на высокую актуальность и практическую значимость этой проблемы, она еще находится на начальной стадии своего решения.

Учеными Российской академии наук, начиная с 2002 г., совместно со специалистами медицинских учреждений РАМН и Минздравсоцразвития России проводятся научные исследования по проблеме влияния погодных условий, изменения климата и загрязнения окружающей среды на здоровье населения в рамках Программы Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине».

В результате этих исследований выявлены некоторые закономерности динамики параметров окружающей среды и медицинских показателей, установлены причинно-следственные связи между процессами в окружающей среде и заболеваемостью. Сформулированы основы системного медико-экологического мониторинга. Ближайшей перспективой является создание специализированного отделения метеопатологии на базе ЦКБ РАН. Подобное отделение функционирует с 2009 года в ЦКБ № 1 ОАО «РЖД».

Однако, геомедицинские исследования не ограничиваются только изучением неблагоприятных воздействий внешней среды на здоровье человека и оценкой рисков этих воздействий. В связи с тем, что последствия влияния погоды, изменения климата и экологических факторов вызывают большие экономические потери и снижают качество жизни населения, представляется крайне важным в рамках данных исследований рассмотрение социально-экономических аспектов этой проблемы. Так, в РАН разработаны основы социально-экономической адаптации к последствиям загрязнения атмосферы, которые направлены на снижение экономических потерь от экологически обусловленных заболеваний.

Существующий научный задел и дальнейшие перспективы развития науки диктуют необходимость интеграции исследований по проблеме влияния окружающей среды на здоровье населения в одно направление «Геомедицина», работы по которому должны координироваться междисциплинарным научным советом, состоящим из ведущих ученых в соответствующих областях науки.

Наблюдаемое изменение климата, в особенности после экстремально жаркого лета 2010 года, повысило приоритетность данной задачи. Поэтому сегодня проводимые РАН исследования выходят на более высокий, государственный уровень. В 2011 г. по инициативе академика Е.И. Чазова разработан и находится на этапе согласования проект Государственный программы, направленной на смягчение негативного комплексного воздействия на здоровье населения факторов окружающей среды и адаптацию к ним в условиях изменяющегося климата. Исполнителями данной Программы планируются Минздравсоцразвития России, РАН и РАМН с привлечением Росгидромета, Росстата и МГУ им. М. В. Ломоносова.

Несмотря на то, что степень и механизм воздействия различных факторов окружающей среды на человеческий организм еще недостаточно изучены, уже сейчас на примере ряда событий и по результатам проведенных исследований видно, сколь серьезны для здоровья населения и экономики могут быть их последствия.

Во всем мире и в России сейчас возрастают расходы на медицину. Это связано не только с расширением спектра медицинских услуг и повсеместным внедрением высокотехнологичных видов медицинской помощи, но и ростом заболеваемости, связанной с усилением влияния окружающей среды, в том числе вследствие изменения климата.Учитывая тенденцию к старению населения, в дальнейшем можно ожидать усугубление данной проблемы, включая увеличение экономических издержек.

Для устойчивого развития экономики и повышения качества жизни населения в условиях изменяющегося климата необходимо сокращение дополнительной смертности и снижение количества и тяжести заболеваний, обусловленных влиянием окружающей среды. Перспективными направлениями здесь являются смягчение неблагоприятных внешних воздействий на здоровье и адаптация к ним за счет системы предупреждающих мер.К ним относятся мониторинг, анализ и прогноз негативного комплексного воздействия факторов окружающей среды на здоровье; ранняя диагностика и профилактика заболеваний, направленные, в первую очередь, на мобилизацию резервных и  компенсаторных возможностей организма.

Учитывая, что наблюдаемое повышение частоты экстремальных природных явлений, связанное с изменением климата, еще более усиливает негативное влияние геофизических и экологических факторов на здоровье населения, необходимо ускоренное расширение фундаментальных и прикладных геомедицинских исследований для построения эффективной системы смягчения и адаптации к условиям окружающей среды и ее изменениям.

Вице-президент Российской академии наук,
академик А.И. Григорьев

1. Здоровье человека, улучшение демографическойи экологической ситуации 

Укрепление здоровья, создание условий для роста численности населения, увеличение продолжительности жизни — эти задачи остаются по-прежнему высокоприоритетными. Основными направлениями государственной политики в сфере здоровья, демографии и экологии будут следующие.

Первое — создание условий и мотиваций для ведения здорового образа жизни.

Необходимо разработать и реализовать комплексы мероприятий по пропаганде здорового образа жизни и развитию массовой физической культуры, сформировать эффективную систему физкультурно-спортивного воспитания, обеспечить санитарно-эпидемиологическое благополучие населения.

Предстоит:

создать условия и стимулы для расширения сети физкультурно-оздоровительных комплексов, детско-юношеских спортивных клубов и спортивных команд, функционирующих на базе образовательных учреждений и по месту жительства;

внедрить инновационные технологии подготовки спортсменов, включая медицинское обеспечение, в том числе для лиц с ограниченными возможностями здоровья;

осуществить комплекс мер, направленных на улучшение материально-технического оснащения и кадрового обеспечения сферы физической культуры и спорта;

усилить государственную поддержку спорта высших достижений как важного источника популяризации массового спорта, усовершенствовать систему управления подготовкой спортсменов высокого класса.

КонсультантПлюс: примечание.

Распоряжением Правительства РФ от 23.09.2010 N 1563-р утверждена Концепция осуществления государственной политики противодействия потреблению табака на 2010 — 2015 годы.

Необходимо реализовать комплекс профилактических мероприятий, направленных на сокращение потребления алкоголя, наркотиков и табака. Для обеспечения безопасности пищевых продуктов следует разработать соответствующие технические регламенты. Будут приняты меры по совершенствованию организации питания в образовательных учреждениях, формированию и пропаганде культуры здорового питания.

Следует внедрить систему финансовых и страховых стимулов: для граждан — к сохранению здоровья, для работодателей — к повышению ответственности за здоровье работников.

Продолжится развитие системы государственного санитарно-гигиенического нормирования. Будут установлены современные требования по профилактике заболеваний человека, условиям его проживания, труда и быта, определены допустимые уровни влияния среды обитания на организм человека. Санитарно-эпидемиологическая ситуация в регионах будет приведена в соответствие с требованиями санитарного законодательства.

Второе — новые экологические стандарты жизни.

Предстоит:

разработать новую систему нормирования допустимого воздействия на окружающую среду, позволяющую снизить уровень антропогенной нагрузки;

поэтапно исключить практику установления временных нормативов (лимитов) выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду;

устранить административные барьеры и субъективизм при установлении таких нормативов;

совершенствовать экономические механизмы в области охраны окружающей среды, в том числе путем усовершенствования платы за негативное воздействие на окружающую среду и создания инструментов экологического страхования ответственности хозяйствующих субъектов;

разработать механизмы государственной поддержки работ по сокращению и ликвидации экологического ущерба, нанесенного в результате хозяйственной деятельности;

развивать систему особо охраняемых природных территорий федерального значения;

реализовать комплекс мер по сохранению биологического и ландшафтного разнообразия государственных природных заповедников, национальных парков федерального значения и федеральных заказников;

принять меры по обеспечению безопасности и комфортности среды проживания человека и разработать механизм поэтапного приведения экологической ситуации в загрязненных населенных пунктах в соответствие с нормативными требованиями. Для этого необходимо разработать критерии отнесения территорий к категории находящихся в критическом или околокритическом состоянии по экологическим показателям и провести соответствующую оценку экологического состояния территорий;

разработать и внедрить современную систему экологического аудита.

Третье — стимулирование рождаемости и снижение смертности.

Необходимо подготовить и приступить к реализации программы по пропаганде семейных ценностей.

Продолжится осуществление программы предоставления материнского капитала, реализация мер по укреплению здоровья детей и матерей, репродуктивного здоровья населения, улучшению качества родовспоможения.

Получит развитие система поддержки семей, имеющих детей. Предполагается создать мотивацию к расширению использования гибких форм занятости, позволяющих родителям сочетать работу и выполнение семейных обязанностей (в том числе надомный труд, частичная занятость).

Будет продолжена реализация комплекса мер по снижению смертности от управляемых причин, включая сердечно-сосудистые и онкологические заболевания, дорожно-транспортные травмы. Особый акцент будет сделан на снижении смертности лиц трудоспособного возраста (включая смертность, связанную с производственным травматизмом и профессиональными заболеваниями), а также материнской и младенческой смертности. К 2012 году инвалидность и преждевременная смертность от инфаркта миокарда, инсульта, злокачественных новообразований, сахарного диабета уменьшится на 10 — 15 процентов. Будет ликвидирована корь (до уровня не более 1 случая на 1 млн. человек).

Предстоит обеспечить широкий охват населения диспансеризацией и мероприятиями по профилактике социально значимых заболеваний. Необходимо повысить доступность медицинской помощи для работающего населения, модернизировать медицинские профилактические программы. Предстоит усилить меры по борьбе с туберкулезом, ВИЧ-инфекцией и гепатитами B и C. Будет усовершенствован национальный календарь профилактических прививок и календарь профилактических прививок по эпидемическим показателям. Уровень заболеваемости острым гепатитом B снизится до 2,6 случая на 100 тыс. человек. Сформируется устойчивая тенденция к стабилизации и снижению заболеваемости туберкулезом.

Будет реализован комплекс мер по снижению профессиональных заболеваний. Предстоит разработать программу действий по улучшению условий и охраны труда.

Четвертое — развитие инфраструктуры отдыха и туризма.

Будет оказано содействие регионам по формированию сети культурно-рекреационных комплексов на побережьях Азовского и Каспийского морей, Юге России (Кабардино-Балкарская Республика, Карачаево-Черкесская Республика, Республика Северная Осетия — Алания, Республика Дагестан, Республика Адыгея, Республика Калмыкия), в регионах Дальнего Востока и Забайкалья.

Предстоит усовершенствовать нормативную правовую базу для развития культурно-познавательного туризма, создать условия для расширения туристической и сервисной инфраструктуры в историко-культурных зонах городов и других территорий Российской Федерации, оказать содействие развитию сельского туризма.

Как близость дороги влияет на здоровье человека – Наука – Коммерсантъ

Исследователи из King`s College в Лондоне установили, что загрязнение воздуха связано с повышенными рисками развития сердечно-сосудистых заболеваний, инсультов, сердечной недостаточности и бронхита.

Британские ученые проанализировали состояние здоровья людей, проживающих в условиях высокой загрязненности воздуха, по 13 показателям и затем сравнили полученные результаты со средними показателями по региону. У детей, проживающих вблизи оживленных трасс, было выявлено замедленное развитие легких: на 14% — в Оксфорде, 13% — в Лондоне, 8% — в Бирмингеме, 5% — в Ливерпуле, 3% — в Ноттингеме и 4% — в Саутгемптоне. Также выяснилось, что у людей, живущих в радиусе 50 м от крупной трассы, на 10% выше риск развития рака легких. Исследование проводилось в 13 городах Великобритании и Польши.

Ученые уверены, что, если бы содержание вредных примесей в воздухе снизилось хотя бы на пятую часть, это серьезно бы снизило заболеваемость бронхитом среди детей.

Мария Ведунова, доктор биологических наук, директор Института биологии и биомедицины Университета Лобачевского:

— Несомненно, выхлопные газы являются главной причиной развития целого ряда заболеваний, в том числе заболеваний легких. Увеличение концентрации углекислого газа само по себе является крайне неблагоприятным фактором развития гиперкапнии (одной из форм гипоксии) и нарушения работы дыхательной системы. Зачастую вблизи крупных городских дорог уровень углекислого газа в десятки, а в крайних случаях и сотни раз превышает допустимые нормы. Но не только он опасен для здоровья людей. Выхлопные газы — один из основных источников загрязнения окружающей среды свинцом. Свинец (компонент топливных присадок, повышающих октановое число) крайне токсичен для детей, в том числе для развивающихся нервной и дыхательной систем, также он оказывает мощное тератогенное действие.

Взрослые также страдают от выхлопных газов и от близости к автозаправочным станциям. Не нужно забывать, что ароматические углеводороды, к которым относится бензин,— одни из самых сильных из известных онкогенов и мутагенов. Конечно, прежде всего эти вещества провоцируют рак легких, хотя они оказывают и комплексное влияние. Поэтому как и сами пары бензина, которые мы вдыхаем при заправке машин, так и не полностью сгоревшие продукты топлива оказывают крайне негативное влияние на человека.

Наиболее подвержены действию вредных веществ люди с ослабленной иммунной системой и системой детоксикации организма, то есть дети, пожилые и ослабленные болезнями жители городов. Несомненно, снижение загрязненности воздуха в городах — это один из магистральных путей увеличения продолжительности и качества жизни населения, именно поэтому так активно в европейских странах развиваются новые стандарты качества как топлива, так и системы очистки выхлопных газов. Кроме того, сейчас весь мир борется за «зеленые» города. Это связано с тем, что, как ни странно, самыми лучшими фильтрами выхлопных газов являются деревья. Они прекрасно улавливают и нейтрализуют все вредные вещества и увлажняют воздух, что крайне необходимо для правильной работы эпителия дыхательной системы человека, помогает ему очиститься от пыли — основного источника хронических неинфекционных заболевай дыхательной системы.

Александр Мелерзанов, декан факультета биологической и медицинской физики МФТИ:

— Современные исследования неопровержимо свидетельствуют о драматическом влиянии загрязнения окружающей среды на здоровье городских жителей. В частности, реснитчатый эпителий, выстилающий верхние дыхательные пути, функционирует как механизм очистки дыхательной системы от вредных веществ, попадающих туда с вдыхаемым воздухом. Со временем функция начинает нарушаться под воздействием внешних токсических агентов, таких как вдыхаемый дым при курении и другие химически активные вещества. В результате барьерно-очистительная функция нарушается, отсюда — развитие заболеваний системы. Также в результате интоксикации нарушается деятельность и других функциональных систем организма. Возможно провести аналогию между курением и избыточным загрязнением воздуха городов. Так как провести массовое переселение жителей из городов или быстро и кардинально улучшить состояние городской системы не представляется возможным, то можно привести многочисленные исследования, связанные с влиянием отказа от курения на здоровье, онкологическую заболеваемость, включая рак легких, и развитие болезней сердечно-сосудистой системы. ВОЗ разработала целую систему (AirQ+) оценки влияния качества воздуха на заболеваемость, качество жизни и потерянные годы жизни как результат развития заболеваний легких и сердечно-сосудистой системы.

Марина Секачева, доктор медицинских наук, директор Института кластерной онкологии, руководитель Центра персонализированной онкологии OncoTarget, Первый московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова (Сеченовский университет):

— Мегаполисы диктуют свои правила жизни, и крайне сложно вычленить отдельные факторы, приводящие к повышению частоты различных заболеваний, в том числе рака легкого. Однако статистически доказано научными группами в разных странах, что с повышением уровня загрязнения воздуха прямо пропорционально возрастает и частота поражения органов дыхания. Загрязненность воздуха, в частности около оживленных трасс, повышает такой риск в 1,25–1,5 раза. Загрязнение воздуха в настоящее время признано правительствами, международными организациями и гражданским обществом одним из основных глобальных факторов риска для здоровья населения. Сегодня научное сообщество однозначно считает, что загрязнение воздуха увеличивает смертность и заболеваемость сердечно-сосудистыми и респираторными заболеваниями и раком легких и сокращает продолжительность жизни. Хотя загрязнение воздуха заметно снизилось в странах с высоким уровнем дохода, оно все еще было причиной около 5 млн случаев смерти в 2017 году, в основном в странах с низким и средним уровнем дохода, где загрязнение воздуха возросло за последние 25 лет.

Как всегда, в группы риска попадают люди, уже имеющие определенную предрасположенность (наследственную или приобретенную), а также дети и представители старшего поколения. Хорошо известно, что самым главным фактором риска развития рака легкого является курение, в том числе пассивное. Курение повышает риск развития рака легкого в три-четыре раза. В последние десятилетия усилиями всего мирового сообщества ведется активная пропаганда здорового образа жизни. В том числе в нашей стране, по свидетельству Всемирной организации здравоохранения, проводится эффективная и последовательная антитабачная кампания. Во многих странах созданы центры профилактики рака легкого, основной задачей которых становится привлечение внимания к проблемам курения и загрязнения воздуха. Крайне важно понимать, что прекращение курения в любом возрасте с любым стажем курильщика значительно снижает риск развития рака легкого. Никогда не поздно бросить курить! Это всегда целесообразно! Даже прекращение курения после диагностики рака легкого значительно продлевает жизнь пациентов.

Второй по значимости после курения причиной рака легкого становится загрязнение окружающей среды. Эта проблема хорошо известна и правительственным структурам всех стран, и научному сообществу. Борьба с загрязнением воздуха идет на всех уровнях, включая создание более экологичных производств, более экологичных транспортных средств, переход на альтернативные источники энергии и так далее. И мы еще находимся в начале этого пути.

Подготовила Мария Грибова

Последствия плохой экологии для здоровья


Последствия плохой экологии для здоровья


Эпидемия плохой экологии — одна из серьезных проблем для здоровья на сегодняшний день. Каждый день средний взрослый человек пропускает через легкие 12-13 литров воздуха и делает для этого около 20 тысяч вдохов и выдохов. Естественно, качество этого воздуха напрямую влияет на человека — его здоровье, самочувствие, работоспособность и внешний вид.


Всемирная организации здравоохранения (ВОЗ) уже давно бьет тревогу и считает угрозу атмосферного загрязнения одной из самых злободневных для человечества. По данным организации, «ежегодно из-за загрязненного атмосферного воздуха в мире погибают около 3 млн человек, большинство — в результате ишемической болезни сердца и инсульта. Загрязненный воздух также повышает риск заболевания хронической обструктивной болезнью легких, острыми инфекциями нижних дыхательных путей и раком легких…более 80% горожан Земли живут в районах с превышением уровней загрязнения, считающихся в ВОЗ предельно допустимыми». Что касается нашей страны, то, как сообщает ТАСС со ссылкой на Минприроды, «почти шестая часть россиян живет в городах с высоким и очень высоким загрязнением воздуха».


Чем опасен воздух, которым мы дышим?


Как сообщает ТАСС, «по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно из-за загрязненного атмосферного воздуха в мире погибают около 3 млн человек, большинство — в результате ишемической болезни сердца и инсульта. Загрязненный воздух также повышает риск заболевания хронической обструктивной болезнью легких, острыми инфекциями нижних дыхательных путей и раком легких».


Такая ситуация обусловлена тем, что воздух любого крупного города — это настоящий коктейль. Вот только некоторые его среднестатистические «ингредиенты»:


  • диоксид азота — один из основных «компонентов» городского воздуха. Образуется в процессе горения при высоких температурах. Его присутствие в атмосфере связывается со многими респираторными заболеваниями.


  • бенз(а)пирен —  побочный продукт горения углеродсодержащих предметов. Присутствует в воде и воздухе: в сигаретном дыме и отходах промышленности. Является канцерогеном.


  • формальдегид — его основной источник — автотранспорт, но также он содержится в смолах, используемых в производстве композитных изделий из древесины, строительных материалах (клей, краски, лаки и покрытия), удобрениях, консервантах. Может вызывать раздражение кожи, глаз, носа и горла. «Высокие уровни воздействия формальдегида также связывают с некоторыми видами рака», — сообщает ТАСС.


  • фенол — содержится в выбросах промышленных производств, выхлопных газах, сигаретном дыме. Быстро поступает в легкие и оказывает общетоксическое действие, приводит к нарушениям в сердечно-сосудистой системе.


  • твердые частицы (примеси): состоят из многочисленных компонентов, включая кислоты (такие как нитраты и сульфаты), органические химические вещества, металлы, частицы почвы и пыли. Они способны проникать в легкие человека и накапливаться в них, при этом практически не выводятся из организма. При больших дозах это может привести к проблемам сердечно-сосудистой системы.


Основная проблема заключается в 10-микронных (и меньше) частицах, потому что они могут пройти через горло и нос и войти в легкие. После вдыхания эти частицы могут воздействовать на сердце и легкие и вызывать серьезные последствия для здоровья.


Также ВОЗ предупреждает, что «… тонкодисперсные частицы связаны с … острыми и хроническими заболеваниями, такими как рак легких, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) и сердечно-сосудистые заболевания».


А что если просто поменьше гулять и сидеть дома?


Согласно исследованию Агентства по охране окружающей среды (EPA), воздух внутри помещений в 2-5 раз более загрязнен, чем снаружи. Это объясняется двумя причинами:


  • плохая циркуляция воздуха: он застаивается, и загрязнения накапливаются;


  • испарения стройматериалов: как видно из списка выше, один из серьезных источников опасных загрязнений — отделочные материалы.  


Но есть ли смысл очищать воздух внутри помещений?


При том, что воздух внутри помещений грязнее, чем снаружи, в четырех стенах мы проводим около 90% времени, а значит, большую часть жизни подвергаемся негативным последствиям нездорового воздуха. И поэтому очень важно сделать то, что в наших руках, — создать здоровый климат у себя дома.


 


Наиболее уязвимые группы людей


Загрязнение воздуха опасно абсолютно для всех. Но оно особенно вредно для тех, кто страдает от астмы и аллергии, а также для детей. Как объясняет Американская академия педиатрии, это связано с тем, что дети и младенцы более активны и у них более частое дыхание.


 


Как можно ограничить воздействие вредных примесей в воздухе на здоровье?


Уехать из центра города и поселиться у леса — вполне оправданное решение. Для тех, кто пока не готов, департамент здравоохранения Нью-Йорка рекомендует «избегать интенсивной активности в районах с высоким уровнем тонкодисперсных частиц». То есть, не стоит устраивать утреннюю пробежку вдоль эстакады или практиковать йогу где-либо, кроме парковых зон.


Внутри помещений для технического решения проблемы есть несколько вариантов. Самый правильный и действенный — очиститель воздуха.

Viktor Original


Очень эффективен в борьбе с аллергией, что подтверждено Европейским центром исследования аллергии ECARF. 


Схема работы прибора такая: с помощью мощного вентилятора воздух затягивается в прибор, а там его встречают несколько фильтров:


  • Предварительный фильтр с антибактериальной пропиткой: очищает воздух и защищает прибор и основной фильтр от крупных загрязнений (5-10 микрон).


  • Запатентованная система фильтрации HPP™: основной этап очистки от мельчайших загрязнений, таких как пыльца или микроорганизмы. Работает за счет электростатического поля, которое притягивает мельчайшие частицы к стенкам фильтра. «Вечный» фильтр, который можно мыть.


  • Угольный фильтр: эффективно впитывает неприятные запахи, в т.ч. табачный дым, примеси тяжелых металлов, токсины.


После этого чистый воздух попадает в помещение. Чтобы очищенный воздух не смешивался с загрязненным, конструкция устроена так, что засасывается воздух с низу (там, где больше всего загрязнений), а выдувается к потолку.


Узнайте больше об очистителе Viktor original здесь.

Новинка 2017 года — Roger и Roger little


Это  технологически более насыщенный прибор: помимо очистки он умеет анализировать качество воздуха и в соответствии с уровнем загрязнения подстраивать интенсивность работы, а также напоминать о смене фильтра.


В основе Roger и Roger little — технология двойной фильтрации Dual Filter™, которая представляет собой комбинацию HEPA-фильтра и угольного фильтра. Эта технология разработана в сотрудничестве с мировым лидером в области фильтрации воздуха и жидкостей — немецкой компанией Фройденберг (Freudenberg), поставляющей фильтры для автомобильной промышленности Германии (в т. ч. для Porsche, Audi, Mercedes).


Узнайте больше об очистителе Roger здесь.


 


Другим решением может быть мойка воздуха, которая будет не только его очищать, но и увлажнять. Это экономичное решение, которое позволяет обойтись одним прибором. Однако надо понимать, что по степени очистки мойка все же не сравнится с очистителем. Подробнее о принципе действия мойки вы можете узнать здесь.


Ну, и для полноты картины можно сказать, что увлажнители традиционного типа (серия Oskar) тоже осуществляют первичную очистку воздуха от крупных загрязнений благодаря наличию фильтров.


Stadler Form — здоровье в дом!


Климатическая техника позволяет значительно приблизить качество воздуха к идеальному, очищая его и поддерживая оптимальный уровень влажности. С 1998 года мы создаем все более совершенные возможности для повышения качества жизни через качество воздуха. Мы создаем такую возможность для себя и миллионов людей по всему миру. Мы делаем Stadler Form.


Источники:


www.allergyconsumerreview.com


www.tass.ru

«Экология мозга: искусство взаимодействия с окружающей средой»

Научный конгресс

Окружающая среда прямым образом влияет на мозг и здоровье человека, – в один голос утверждают учёные во всем мире. И вот уже второй год специалисты отрасли собираются в Москве на междисциплинарном конгрессе для обсуждения актуальных вопросов. Если обратиться к статистике, сегодня каждый третий житель Европы страдает одним или несколькими заболеваниями мозга. Ситуация во всех странах примерно одинаковая. Так, в России 57% людей умирают от инсультов, болезнь Альцгеймера у 1,8 млн. жителей, 10% имеют тяжёлую форму депрессии, а головную боль – 12 %, слабоумие – у 2 млн. человек. Предупредить эти недуги или лечить их практически невозможно. «Сейчас наблюдается большой разрыв между достижениями в науке и методами, используемыми на практике, наблюдается разобщенность во взаимодействии специалистов разных дисциплин», – говорит президент Ассоциации междисциплинарной медицины, заведующий кафедрой нервных болезней ИПО Первого МГМУ им. И.М. Сеченова МЗ РФ Валерий Голубев. Нашему корреспонденту удалось задать несколько вопросов  профессору и узнать интересные факты о мозге человека.

– Валерий Леонидович, болезни мозга – во многом следствие проблем экологии?

– В мире растёт число случаев по социально значимым заболеваниям нервной системы. По прогнозам ВОЗ, через 10-15 лет они опередят сердечно-сосудистые и онкологические патологии. Это серьёзное экономическое бремя для общества, а экологические факторы занимают важное место для их развития. Окружающая среда, правильное питание и образ жизни – основные рычаги предупреждения многих болезней мозга.

– Какие задачи ставит перед собой экологическая наука?

– Экологическая наука включают в себя три аспекта. Первый – развитие экологических знаний, то есть углубленное изучение окружающей среды. Второй – обсуждение экологии мозга, ведь наш разум работает с информацией, с такими категориями как значение и смысл. И, наконец, третий аспект касается изучения информационно-образовательных программ.  

– А когда начинает стареть мозг?

– В организме стареют все системы, в том числе мозг. Но это происходит не одновременно, некоторые органы изнашиваются быстро, если утрировать, буквально с первым вздохом младенца. У мозга данный процесс происходит довольно рано: это заметно уже после 30 лет, хотя и не проявляется отчётливо. Однако в ходе специальных исследований можно выявить, что его познавательные функции не такие, как раньше. 

– Что влияет на деградацию мозга?

– К деградации ведёт однообразие, например, употреблять одну и ту же пищу или заниматься одной и той же деятельностью. Но особенно на дегенерацию мозга влияет возраст человека. Старение обязательно приводит к снижению когнитивной функции. Впрочем, если у индивидуума исходно высокий интеллект, то он более защищен и дольше сохраняет свою умственную потенцию, и даже достигнув глубокой старости, остаётся таким же развитым интеллектуально, как и в молодые годы. Но это бывает не часто. А у человека с исходно низким интеллектом, к примеру, с родовой травмой, интеллект деградирует быстрее. Здоровый и сильный мозг больше сопротивляется и старению.

– Что нужно делать для умственного развития?

– Здесь нужно учитывать два фактора: интеллектуальную и физическую деятельность. Мозг необходимо нагружать и желательно, чтобы у человека был интерес к умственной нагрузке. Те же кроссворды заставляют разум работать, но лучше иметь развивающее хобби. Однако последние исследования показывают, что деградации мозга препятствует именно физическая активность. Спорт сохраняет не только тело и физические потенции, но и психику. Этому фактору придают большее значение, чем интеллектуальной нагрузке. Однако и то и другое важно. Впрочем, многое зависит от генетики. В том числе болезнь Альцгеймера – это наследственное заболевание. 

Конгресс работал в формате круглых столов, пленарных сессий, симпозиумов. Так, на пресс-конференции, прошедшей в первый день мероприятия, руководитель проекта «Экология мозга», профессор кафедры нервных болезней ИПО Первого МГМУ им. И.М. Сеченова МЗ РФ, Алексей Данилов поделился с гостями идеей: «Наша задача – на одной площадке собрать фундаментальных учёных и врачей-клиницистов, чтобы они смогли найти решение для предупреждения болезней мозга. А профилактика начинается с простых вещей: употребление в пищу йодированной соли, чистой воды и натуральных продуктов, и, конечно же, окружающий нас чистый воздух». Алексей Борисович считает, что в стране необходимо ввести моду на культуру питания, а это, в первую очередь, задача социальной сферы. Кроме того, мозг напрямую зависит от нервной системы, поэтому необходимо уметь управлять болью, а противостоять ей может только красота. Известная фраза Ф. Достоевского «Мир спасёт красота», по словам профессора, имеет нейробиологическое обоснование, даже появилось новое направление науки – нейроэстетика. Общение с прекрасным продлевает жизнь на несколько лет и способствует оздоровлению. Например, человек, перенесший инсульт, может социально адаптироваться только в том случае, если у него есть моральная поддержка близких. Но необходимо учитывать не только эмоциональный фактор, но и психологический, и социальный. Поэтому для решения проблемы болезней мозга необходимо консолидировать учёных из разных областей науки, врачей всех специальностей, специалистов в области физического воспитания, организации питания и досуга, деятелей культуры и искусства.

Юрий Рахманин, директор НИИ Экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина МЗ РФ, президент Международной ассоциации «Вода-Медицина-Экология», в своём сообщении рассказал о влиянии химических, биологических и физических факторов, в частности, электромагнитных волн на организм и мозг человека. По его словам, нужно обратить внимание на чрезвычайную важность этой проблемы, выяснить основные причины, влияющие на нарушение мозговой деятельности человека, и разработать определенные меры профилактики. 

Мозг и кишечник – это единое целое, и их работа определяет всю человеческую жизнь, – считает Борис Шендеров, главный научный сотрудник ФБУН Московский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г. Н. Габричевского. Профессор микробиологии обратил внимание присутствующих на питание и состав микрофлоры, что за последние 150 лет резко изменилось. Если раньше болезни определялись в основном генетической предрасположенностью, то сегодня лишь 10-15% нашего здоровья зависит от наследственности, остальное – от окружающей среды.  

Павел Сидоров, директор Северного государственного медицинского университета МЗ РФ, доктор медицинских наук, представил ментальную медицину. Он подчеркнул, что особая роль в этой междисциплинарной науке отведена адаптивному управлению общественным сознанием. «Сегодня выделяют механизмы манипулирования сознанием в террористических организациях, а также характеристики ментальной парадигмы национальной и цивилизованной безопасности. СМИ управляют умами нации», – говорит докладчик. Профессор убежден, что психиатрические учреждения необходимо перестроить в службы ментального здоровья, чтобы не лишать человека возможности полноценной жизни после лечения в таких медицинских структурах.

По итогам пресс-конференции учёные дали советы присутствующим о том, как сохранить молодость и здоровье. И здесь нет ничего сложного: утром просыпаться с удовольствием, ходить на любимую работу, вечером с радостью возвращаться домой, не переставать удивляться жизни, правильно питаться, пить больше жидкости и, конечно же, заниматься спортом.

Фестиваль здоровья

«Программа составлена таким образом, чтобы показать альтернативу пассивному поведению, мотивировать население заботиться о здоровье, защищать тело и мозг от угроз окружающей среды», – говорит руководитель проекта «Экология мозга» Алексей Данилов. Фестиваль здоровья собрал самых разных специалистов: от художников и диетологов до актеров и писателей. Утренняя аэробика, духовные практики и цигун, куклотерапия, цветотерапия, мастер-классы по танцам, ораторскому мастерству, по созданию фото-коллажей – это и многое другое ожидало гостей мероприятия. Так, известный художник в области арт-перформанс Андрей Бартенев создал настоящий арт-полигон, где можно было оставить отпечатки рук краской на холсте, что-нибудь нарисовать или сплести. В рамках фестиваля работала интерактивная выставка инновационных технологий, способствующих профилактике и лечению болезней мозга, укреплению организма. У посетителей также была возможность пройти диагностику здоровья на современном оборудовании и получить рекомендации, а все желающие могли приобрести экопродукты.

Бегство или вымирание? Как экология влияет на жизнь кузбассовцев | ЗДОРОВЬЕ

На прошедшем в начале марта женском форуме врачи рассказали, как влияет экология региона на здоровье. Заболевания сердца и сосудов, онкология и бесплодие у жителей Кемеровской области — это результат не только неправильного образа жизни, но и промышленных выбросов. Что делать кузбассовцам и как с этим жить, выясняла корреспондент «АиФ в Кузбассе».

Что влияет на сердце?

Продолжительность нашей жизни на 30% зависит от уровня здравоохранения, на 33% — от образа жизни (потребления алкоголя и табака) и на 37% — от социально-экономических факторов (это место жительства, состояние инфраструктуры и экологии). Такие данные привела доктор медицинских наук, профессор, главный внештатный специалист Минздрава России по кардиологии в СФО Ольга Барбараш. «К сожалению, Сибирь занимает первое место по экологическому неблагополучию. А из десяти наихудших городов Новокузнецк стоит на третьем месте, недалеко от него отстал Междуреченск», — рассказала она, опираясь на данные государственного экологического доклада по загрязнению атмосферы. И хотя доля сердечно-сосудистых заболеваний в уровне смертности в Кузбассе последние годы снижается, этот недуг по-прежнему остаётся главной причиной ухода кузбассовцев из жизни (в 2015 г. было 40% смертей от болезней системы кровообращения, в 2018-м – 38%).

В качестве «ложки мёда» Ольга Леонидовна привела результаты исследования своих московских коллег: «Удивительно, но факт: от экологии страдают больше мужчины, а не женщины». Так, в Москве женщины страдают в большей степени от перепада температуры. Они очень метеочувствительные, и высокие температуры летом касаются в первую очередь смертности от болезней системы кровообращения именно у женщин. «Высокие температуры нам особенно не страшны, а перепады ощутимы. Так, за последний месяц в Кузбассе перепады были 30 градусов, и мы были вынуждены принимать большой поток и мужчин, и женщин с инсультами и с инфарктами», — констатировала профессор.

Раковый дисбаланс



Михаил Малин

На втором месте по причинам смертности в области стоят онкологические заболевания. «Смертность от рака в Кузбассе выше, чем в среднем по стране. Если в России умирает 193 человека из 100 тыс., то в нашей области – 236», — такие данные привёл начальник департамента охраны здоровья населения Кемеровской области Михаил Малин.



Виктор Луценко

Главврач областного онкодиспансера Виктор Луценко так объяснил этот дисбаланс: «Более высокая смертность в Кузбассе, чем в целом по стране, связана в первую очередь с экологическими проблемами».

Его коллега, заместитель директора по научной работе НИИ клинической и экспериментальной радиологии российского онкологического научного центра им. Блохина Александр Петровский также отмечает загрязнение окружающей среды в числе факторов канцерогенного воздействия. Так что же делать? На этот вопрос он отвечает: «Чем больше мы будем минимизировать факторы риска, тем выше шанс, что онкологические заболевания не возникнут. Шансы есть всегда. При выборе жилья избегайте мест с промышленным загрязнением и вблизи трасс. В Кемеровской области, конечно, сложно про это говорить, от этого никуда не денешься. Какой-то купол вокруг себя попробовать создать».

За последние пять лет регион уже покинули около 170 тыс. человек, и многие называют причиной переезда экологическое неблагополучие.

Бензапирен вместо гормона

Доктор медицинских наук, главный внештатный специалист Минздрава по акушерству и гинекологии в Сибири Натальи Артымук не согласна с доводом, что женщины меньше подвержены воздействию неблагоприятных экологических факторов. «Девочка, в отличие от мальчика, рождается с определённым количеством фолликулов, которые закладываются внутриутробно. Т. е. с момента зачатия на неё оказывают влияние те вредные факторы, которые есть у нас в промышленных регионах. Какая родилась, столько заложено в реальном резерве – другого уже не появится», — объясняет врач.

В качестве примера гинеколог рассказала, как воздействует бензапирен на организм человека. Количество этого загрязняющего вещества – продукта сгорания – в атмосфере кузбасских городов зашкаливает и с каждым годом только увеличивается. Так, по данным областного экологического доклада, в 2018 г. среднегодовая концентрация бензапирена в атмосфере Кемерова была в 3,4 раза выше нормы (для сравнения, в 2014 г. превышала лишь в 1,5 раза), в Новокузнецке — в 6,8 раз выше (в 2014 г. – в 5,7 раз). По словам Натальи Артымук, химическая формула бензапирена очень похожа на женский половой гормон эстрадиол, и организм воспринимает его как гормоноподобное вещество, поэтому его избыточное влияние на рецепторы приводит к возникновению как доброкачественных, так и злокачественных новообразований, прежде всего репродуктивных органов. «У каждой десятой женщины синдром поликистозных яичников, он тоже связан с бензапиреном. От него – изменения яичников, бесплодие», — объясняет последствия гинеколог.

Так, по подсчётам специалистов, ещё в 2009 г. частота бесплодия в Кемеровской области составляла 20,3%. «За прошедшие десять лет можно накинуть ещё 2% — это то, что мы сейчас имеем. А по данным ВОЗ, регион, в котором показатель бесплодия выше 15%, обречён на вымирание», — предупреждает Наталья Артымук. Свои слова она подтверждает также данными Кемеровостата: суммарный коэффициент рождаемости (число родившихся детей в среднем на одну женщину) составил 1,5, а для минимального воспроизводства населения необходимо 2,1. «Демографическая ситуация у нас реально критическая. В промышленных регионах, помимо общих факторов (таких как стресс, психоэмоциональная нагрузка, половые инфекции и пр.), есть специфические вещи – неблагоприятные экологические факторы, которые негативно действуют на репродуктивное здоровье. Здесь очень важны изменения в экологической ситуации. И это задача органов государственной власти, это должно быть заложено в политике. Мы, медики, на это влиять не можем», — делает вывод главный акушер Сибири.

Смотрите также:

Влияние загрязнения воды и воздуха на здоровье человека

Опубликовано: 07.06.2019 08:54

Человек не может не дышать. Он делает это непрерывно. Влияние окружающей среды и ее компонентов на человека проявляется ежеминутно, когда он пропускает через легкие окружающий воздух.


Родившись, мы делаем первый вдох, а перед смертью – последний выдох. Когда прекращается дыхание, останавливается жизнь. Мы вдыхаем воздух, окружающий нас, усваивая находящийся в нем кислород и некоторые другие вещества.

Состав этого воздуха сильно отличается от того, который существовал 200 и даже 100 лет назад. Это происходит из-за бурного развития заводов и фабрик. В воздух выбрасываются тонны веществ, которые или чужеродны для атмосферы, или нарушают процентное соотношение компонентов воздушной массы. 2/3 загрязнений приходится на выбросы автотранспорта. Продукты сгорания этилированного бензина, среди которых присутствуют свинец и другие тяжелые металлы. Опасность представляют выбросы тепловых электростанций, металлургических и химических предприятий.

Последствия влияния загрязнения на организм человека трудно не заметить. Серьезной проблемой являются заболевания, вызванные загрязнением окружающей среды. Они вызывают рост онкологических заболеваний, приводят к аллергическим реакциям. Сильно страдает иммунная система. Замечено, что в городах с загрязненной атмосферой во время эпидемий гриппа происходит троекратный рост заболеваемости. При этом в более экологически благополучных районах при эпидемии люди заболевают гриппом лишь на 20% чаще. Чувствительность к загрязнениям воздуха зависит от возраста человека. К «группе риска» относятся дети от 3 до 6 лет и пожилые люди старше 60 лет. На них загрязненная атмосфера влияние оказывает более сильное, чем на другие возрастные категории.

Важный фактор здоровья и безопасности горожан – зелень. Зеленые насаждения являются природным фильтром, очищая и увлажняя воздух. Так же растения выделяют зеленые вещества – фитонциды, которые обладают бактерицидным действием и влияют на тонус человека. Особое значение имеют растения, высаживаемые около промышленных предприятий. Многие растения служат своеобразным индикатором различных опасных веществ, попадающих в воздушный бассейн городов. Некоторые растения могут поглощать ядовитые вещества.

Влияние загрязнения воды

Если рассмотреть, какие вещества содержатся в человеческом теле, то более чем наполовину оно состоит из воды, которая влияет на биохимические процессы организма. Мы получаем воду из окружающей среды и активно ее используем: пьем, готовим на ней пищу, моемся. Мы не только употребляем воду в чистом виде, но и получаем ее вместе с пищей, вдыхаем водяные пары вместе с воздухом. Но, к сожалению, качество потребляемой воды ежегодно становится все хуже. 80-90 процентов водопроводной воды не соответствует санитарным нормам. Даже если мы берем воду из скважины, она не всегда чистая. Хотя качество подземных вод выше, чем содержимого открытых водоемов. Эта вода проходит через песок, глину, камни, как через систему фильтров. Но такая очистка не способна удалить все вредные вещества.

Сточные воды промышленных предприятий попадают в грунт, водоемы. В океанах периодически случаются утечки нефти, загрязняющие воду. Осадки в виде дождя и снега выпадают вместе с атмосферными загрязнениями и попадают в почву и грунтовые воды. Исследованиями установлено, что вредные вещества тоннами попадают в воду. Там оказываются нефтепродукты, тяжелые металлы, нитраты, сульфаты, нитриты и другие примеси, связанные с загрязнением окружающей среды.

Влияние загрязнения окружающей среды на человека более значительно, чем может показаться с первого взгляда. Даже незначительная концентрация вредных веществ в воде может приводить к катастрофическим последствиям. Вредные вещества, процент содержания которых в воде невелик, попадают в организм обитателей водоемов, например, планктона. Там они постепенно накапливаются. Их концентрация в планктоне значительно превышает содержание примеси в воде. Планктоном питается рыба, а рыбу ловит и съедает человек, который находится на верхушке пищевой цепи. И процентное содержание данного вещества, попавшего в его ткани, в несколько тысяч раз выше, чем оно было первоначально в воде.

Водоснабжение многих населенных пунктов целиком зависит от рек, а обработка вод с высоким содержанием органических и минеральных примесей становится все труднее и дороже. В силу этих обстоятельств, здоровье населения подвергается серьезному риску. Последствия нахождения в воде некоторых веществ, полное удаление которых не может обеспечить ни одна система очистки сточных вод, могут с течением времени сказаться на человеке. Загрязнение пресных вод является серьезно проблемой человечества.

В современном мире влияние окружающей среды на здоровье человека стало глобальной проблемой, требующей принятия кардинальных мер. Влияние загрязнения окружающей среды на человека сильнее, чем на других живых существ. За годы жизни в его организме накапливается огромное количество вредных элементов. Их концентрация со временем достигает размеров, представляющих серьезную опасность для его здоровья и жизни.

ГБУЗ «Центр медицинской профилактики» министерства здравоохранения Краснодарского края

 

Изменение экосистемы связано с риском для здоровья человека | Новости

25 ноября 2013 г. — По всему миру есть признаки того, что деятельность человека вызывает изменения в природных системах Земли, которые могут привести к риску для здоровья — из Индонезии, где пожары, используемые для очистки земель, были связаны с сердечно-легочными заболеваниями с подветренной стороны в Сингапуре, в США, где рост заболеваемости болезнью Лайма последовал за сокращением разнообразия млекопитающих, что привело к увеличению контакта с животными, наиболее эффективными для распространения болезни.

Чтобы решить эту растущую проблему, Сэмюэл Майерс, научный сотрудник Департамента гигиены окружающей среды Гарвардской школы общественного здравоохранения (HSPH), и его коллеги из консорциума HEAL (Health & Ecosystems: Analysis of Linkages) предлагают новое исследование здоровья окружающей среды. рамки, в которых основное внимание уделяется последствиям изменения экосистемы для здоровья. По мнению авторов, такие усилия могут предоставить важные научные данные для разработки политики в области землепользования, охраны природы и общественного здравоохранения.

Их перспективная статья была опубликована 12 ноября 2013 г. в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .

«Человеческая деятельность затрагивает почти все природные системы Земли, изменяя земной покров, реки и океаны, климат и весь спектр сложных экологических взаимосвязей и биогеохимических циклов, которые долгое время поддерживали жизнь на Земле», — сказал Майерс. «Эти изменения и их последствия ставят под сомнение способность планеты обеспечивать население, в настоящее время превышающее 7 миллиардов, с экспоненциально растущим спросом на товары и услуги.”

Среди радикальных изменений, которые люди внесли в облик Земли, — вырубка примерно половины всех умеренных и тропических лесов, превращение почти половины свободных ото льда или пустынных земель в посевы или сельскохозяйственных животных, а также создание препятствий для притока большего количества лесов. более 60% рек мира с плотинами.

Авторы подчеркивают «экологический переход», при котором общества заменяют естественную инфраструктуру в виде сложных экосистем, обеспечивающих продовольствие, безопасную воду, топливо, волокно и строительные материалы, инженерно-технической инфраструктурой и рынками, которые также могут предоставлять эти услуги.Но при этом переходе, отмечают авторы, бедные могут остаться в стороне, испытывая только риски, связанные с деградировавшими природными системами, не имея возможности получить доступ к улучшениям, связанным с инженерной инфраструктурой и рынками. Не имея возможности осуществить переход успешно, они становятся все более уязвимыми для самых разных воздействий на здоровье.

Первые усилия по сокращению заболеваемости малярией в долине Теннесси путем осушения, например, кишащих комарами болот, принесли пользу для здоровья.А проекты по обезлесению и ирригации во многих частях мира увеличили запасы продовольствия и чистой энергии. Однако в последнее время стали очевидны отрицательные последствия и дифференциальная польза от проектов такого типа. Например, плотины, ирригационные проекты и обезлесение в Африке и Южной Америке могут улучшить продовольственную безопасность и доступ к чистой энергии для одних, увеличивая риск малярии, шистосомоза и ряда других трансмиссивных болезней для других.Подчеркивая работу, проводимую HSPH, авторы отмечают, что сокращение размеров популяций как морских, так и наземных видов диких животных представляет собой кризис питания для больших популяций во всем мире, которые зависят от потребления диких животных как критического источника микронутриентов в своем рационе.

Консорциум HEAL, организованный Обществом охраны дикой природы, объединяет несколько университетов и представителей организаций общественного здравоохранения и охраны окружающей среды для решения насущной необходимости понять последствия изменения экосистемы для здоровья.

«Поскольку человеческое преобразование почти всех природных систем Земли быстро ускоряется и растет осознание того, что эти изменения связаны со значительными рисками для здоровья населения, особенно для бедных и будущих поколений, существует острая необходимость в создании гораздо более прочных и — комплексная область исследований и практики, направленная на управление нашими системами с целью оптимизации как сохранения, так и результатов общественного здравоохранения », — сказал Майерс.

Эми Родер

Фото: iStockphoto / Нил Брэдфилд

Здоровье человека и управление экосистемами

Тематическая группа Руководитель: Карлос Замбрана-Торрелио

Координатор: Анджела Андраде

Здоровье человека неразрывно связано с биоразнообразием и здоровьем наших экосистем и является убедительным примером актуализации биоразнообразия и экосистем для продвижения их более широкой ценности.

Экологические сообщества с высоким разнообразием способствуют эффекту разведения водоемов и снижают риск распространения болезней. Это связано с вероятностью того, что сообщества хозяев с большим разнообразием видов имеют большую долю неэффективных хозяев для передачи инфекционных агентов.

Демонстрация ценности биоразнообразия как защитного барьера от вспышек зоонозов имеет значение для сохранения экосистемы, а также для здоровья населения и животных.i) патогены могут усугубить сокращение видов животных, находящихся под угрозой исчезновения; ii) 60% зоонозных болезней происходят от диких животных, которые вступают в контакт с людьми из-за антропогенных нарушений; iii) главными генераторами изменений в сообществе являются их собственные жители.

Миссия

Целевая группа CEM Ignite Team — Здоровье человека и управление экосистемами (HH&EM) в качестве междисциплинарной инициативы объединена консолидированной группой специалистов с опытом работы в области экосистем, общественного здравоохранения и экономики.Задача этой Целевой группы состоит в том, чтобы изучать, идентифицировать и давать рекомендации по соответствующей информации, инструментам, возможностям и приоритетам для мониторинга состояния экосистем и разработки стратегий управления.

Видение

Наше видение состоит в том, чтобы понять взаимосвязь между управлением экосистемой и здоровьем человека, а также разработать программы стратегических исследований для получения знаний, необходимых для предотвращения будущих пандемий.

Объектив

Для изучения взаимосвязи между здоровьем, благополучием и биоразнообразием человека и экосистемы.Интеграция целей в области здоровья человека в управление природными ресурсами способствует положительной обратной связи и сопутствующим выгодам между здоровьем экосистемы и сохранением биоразнообразия и может обеспечить программные преимущества для организаций, стремящихся к поддержке со стороны общественности.

Приоритеты
  • Определить силу взаимосвязи между возникновением болезни и ее предполагаемыми факторами; и применить эти взаимосвязи к моделям экологического восстановления и ремиссии.
  • Определение эпидемиологических, экологических и социально-экономических показателей, необходимых для защиты и / или снижения риска заболеваний охраняемых территорий.
  • Обосновать необходимость учета биоразнообразия и охраняемых территорий для снижения вспышек болезней. К ним относятся основные факторы, связанные с экологическими и политическими аспектами.
  • Оценивать эпидемиологические, экологические и социально-экономические показатели, влияющие на риск двунаправленной передачи, вспышки и сохранения болезней.
Основная группа

Ройден Саах
Летиция Наварро
Кэтрин Мачалаба
Анджела Андраде
Мигель Фернандес
Кристина Романелли
Андреа Чавес
Херардо Сузан
Биргуи Ламисана Диалло
Ирен Загер
Паула Прист

преимуществ биоразнообразия для здоровья и благополучия человека (U.S. Служба национальных парков)

Цитированная литература

Abraham, A., K. Sommerhalder, T. Abel. 2010. Ландшафт и благополучие: предварительное исследование воздействия окружающей среды на укрепление здоровья. Международный журнал общественного здравоохранения 55: 59–69. DOI: 10.1007 / s00038-009-0069-z.

Олкок И., М. П. Уайт, Б. В. Уиллер, Л. Е. Флеминг и М. Х. Депледж. 2014. Продольное влияние на психическое здоровье переезда в более зеленые и менее зеленые городские районы. Экологическая наука и технологии.ePub перед печатью, доступный по адресу http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021 / es403688w.

Бартон Дж. И Дж. Претти. 2010. Какая доза природы и зеленых упражнений является наилучшей для улучшения психического здоровья? Многократный анализ. Наука об окружающей среде и технологии 44 (10): 3947–3955. DOI: 10.1021 / es3r.

Бюхнер Д. М. и П. Х. Гобстер. 2007. Содействие активному посещению парков: модели и стратегии трансдисциплинарного сотрудничества. Журнал физической активности и здоровья 4 (Приложение 1): S36 – S49.

Кьесура, А. 2004. Роль городских парков для устойчивого развития города. Ландшафт и градостроительство 68: 129–138.

Депледж, М. Х., Р. Дж. Стоун и У. Дж. Берд. 2011. Можно ли использовать естественную и виртуальную среду для улучшения здоровья и благополучия человека? Наука об окружающей среде и технологии 45 (11): 4660–4665. DOI: 10.1021 / es103907m.

Экологическое общество Америки (ESA). 1997. Экосистемные услуги: выгоды, предоставляемые человеческому обществу естественными экосистемами. Вопросы экологии 2: 1–17.

Флинн, Д. Ф. Б., М. Гоголь-Прокурат, Т. Ногейр, Н. Молинари, Б. Траутман Ричерс, Б. Б. Лин, Н. Симпсон, М. М. Мэйфилд и Ф. Деклерк. 2009. Утрата функционального разнообразия при интенсификации землепользования по множеству таксонов. Письма по экологии 12 (1): 22–33. DOI: 10.1111 /j.1461-0248.2008.01255.x.

Фрумкин, Х. 2001. Помимо токсичности: здоровье человека и окружающая среда. Американский журнал профилактической медицины 20 (3): 234–240.

Гладуэлл, В. Ф., Д. К. Браун, К. Вуд и др.2013. Природа на свежем воздухе: как экологичная среда для тренировок может принести пользу всем. Экстремальная физиология и медицина 2 (3). DOI: 10.1186 / 2046-7648-2-3.

Хан Б. Х., Г. М. Шоу, К. М. Де Кок и П. М. Шарп. 2000. СПИД как зооноз: значение для науки и общественного здравоохранения. Science 287 (5453): 607–614.

Hanski, I., L. von Hertzen, N. Fyhrquist, et al. 2012. Биоразнообразие окружающей среды, микробиота человека и аллергия взаимосвязаны. Труды Национальной академии наук. DOI: 10.1073 / пнас.1205624109.

Хартиг Т. 1993. Опыт природы в транзакционной перспективе. Ландшафт и градостроительство 25: 17–36.

Hoehner, C.M., R.C. Brownson, D. Allen, et al. 2010. Парки, способствующие физической активности: Обобщение результатов мероприятий в семи национальных парках. Журнал физической активности и здоровья 7 (Приложение 1): S67– S81.

Качиньски, А. Т., и К. А. Хендерсон. 2007. Экологические корреляты физической активности: обзор данных о парках и местах отдыха.Науки о досуге 29: 315–354. DOI: 10.1080 / 014701394865.

Каплан Р. и С. Каплан. 1989. Опыт природы: психологическая перспектива. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания.

Карьялайнен, Э., Т. Сарьяла и Х. Райтио. 2010. Содействие здоровью людей с помощью лесов: обзор и основные проблемы. Гигиена окружающей среды и профилактическая медицина 15: 1–8. DOI: 10.1007 / s12199-008 -0069-2.

Куо, Ф. Э. и У. К. Салливан. 2001. Агрессия и насилие в центральной части города: влияние окружающей среды через умственное утомление.Окружающая среда и поведение 33 (4): 543–571.

Ларго-Уайт, Э. 2011. Создание здоровых мест и сообществ: рекомендации по контактам с природой, основанные на фактах. Международный журнал исследований в области гигиены окружающей среды 21 (1): 41–61.

Лихи, Дж., М. Шугру, Дж. Дейгл и Х. Дэниэл. 2009. Физическая активность местных жителей и посетителей через сообщения средств массовой информации: специализированное приложение для управления на основе преимуществ в Национальном парке Акадия. Журнал администрации парков и мест отдыха 27 (3): 59–77.

Li, Q., и Т. Кавада. 2011. Влияние лесной среды на деятельность естественных убийц (НК) человека. Международный журнал иммунопатологии и фармакологии 24 (1) (Приложение 1): 39S – 44S.

Ли, К., М. Кобаяси и Т. Кавада. 2008. Взаимосвязь между процентом лесного покрова и стандартизированными коэффициентами смертности от рака во всех префектурах Японии. Открытый журнал общественного здравоохранения 1: 1–7.

Logan, A.C. и E.M.Selhub. 2012. Vis Medicatrix naturae: «Служит ли природа разуму»? Биопсихосоциальная медицина 6:11.DOI: 10.1186 / 1751-0759-6-11. Доступно на http://www.bpsmedicine.com/content/6/1/11.

Маас Дж., Р. А. Верхей, С. де Фрис и др. 2009. Заболеваемость связана с зеленой окружающей средой. Журнал эпидемиологии и общественного здравоохранения 63: 967–973. DOI: 10.1136 /jech.2008.079038.

Маллер К., М. Таунсенд, А. Прайор и др. 2006. Здоровые, природные, здоровые люди: «Контакт с природой» как первоочередное мероприятие по укреплению здоровья населения. Международное укрепление здоровья, 21 (1): 45–54. DOI: 10.1093 / heapro / dai032.

Маккарди, Л. Э., К. Э. Винтерботтом, С. С. Мехта и Дж. Р. Робертс. 2010. Использование природы и активного отдыха для оздоровления детей. Современные проблемы охраны здоровья детей и подростков 40 (5): 102–117. DOI: 10.1016 / j .cppeds.2010.02.003.

Оценка экосистем на пороге тысячелетия. 2005. Экосистемы и благополучие человека: синтез биоразнообразия. Институт мировых ресурсов, Вашингтон, округ Колумбия, по состоянию на 25 апреля 2014 г., по адресу http://www.millenniumassessment .org / documents / document.354.aspx.pdf.

Майерс, С.С., Л. Гаффкин, К. Д. Голден, Р. С. Остфельд, К. Х. Редфорд, Т. Х. Рикеттс, В. Р. Тернер и С. А. Ософски. 2013. Влияние изменения экосистемы на здоровье человека. Труды Национальной академии наук 110 (47): 18753–18760.

Научный комитет Консультативного совета системы национальных парков (NPSAB). 2012. Возвращаясь к Леопольду: рациональное использование ресурсов в национальных парках. По состоянию на 5 мая 2014 г. http://www.nps.gov/resources/upload / Revisiting-Leopold-Accessible-2-13.pdf.

Nelson, E.J., P. Kareiva, M. Ruckelshaus, et al. 2013. Влияние изменения климата на ключевые экосистемные услуги и благосостояние людей, которые они поддерживают в Соединенных Штатах. Границы экологии и окружающей среды 11 (9): 483–493. DOI: 10,1890 / 120312.

Nieuwenhuijsen, M. J., K. Hanneke, C. Gidlow, et al. 2014. Положительное влияние естественной внешней среды на здоровье типичных групп населения в различных регионах Европы (ФЕНОТИП): протокол учебной программы. BMJ Open 4: e004951.DOI: 10.1136 / bmjopen-2014-004951. По состоянию на 25 апреля 2014 г. http://www.staffs.ac.uk/schools / Sciences / geography / links / IESR / themes _bioDiv.shtml.

Нисбет, Э. К. 2013. NR-6: новая краткая мера родства с природой. Границы в психологии 4: 813. DOI: 10.3389 /fpsyg.2013.00813.

Оррок Дж. Л., Б. Ф. Аллан и К. А. Дрост. 2011. Биогеографическое и экологическое регулирование болезни: Распространенность вируса Sin Nombre у островных мышей связана с площадью острова, осадками и численностью хищников.Американский натуралист 177 (5): 691–697.

Остфельд Р. С. 2009. Утрата биоразнообразия и рост зоонозных патогенов. Клиническая микробиология и инфекции 15 (1): 40–43. DOI: 10.1111 /j.1469-0691.2008.02691.x.

Остфельд Р. С. и Ф. Кизинг. 2012. Влияние разнообразия хозяев на инфекционные заболевания. Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики 43: 157–182. DOI: 10.1146 / annurev-ecolsys-102710-145022.

Претти Дж., Дж. Пикок, М. Селленс и М. Гриффин. 2005. Результаты «зеленых» упражнений на психическое и физическое здоровье.Международный журнал исследований в области гигиены окружающей среды 15 (5): 319–337. DOI: 10.1080 / 09603120500155963.

Ричардсон Д. и М. Паркер. 2011. Быстрый обзор доказательной базы в отношении физической активности, зеленых насаждений и здоровья. Отчет. HM Partnerships, Ливерпуль, Великобритания. 28 стр. Доступно по адресу http: //www.hmpartnerships .co.uk / wp-content / uploads / 2011/10 / Physical -Activity-Green-Space-and-Health-FINAL -DRAFT.pdf.

Розенцвейг, М. Л. 1995. Разнообразие видов в пространстве и времени.Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания.

Спелдевинд, П. К., А. Кук, П. Дэвис и П. Вайнштейн. 2009. Взаимосвязь между ухудшением состояния окружающей среды и психическим здоровьем в сельских районах Западной Австралии. Health Place 15 (3): 865–872.

Томпсон Кун, Дж., К. Бодди, К. Стейн, Р. Уир, Дж. Бартон и М. Х. Депледж. 2011. Имеет ли физическая активность на открытом воздухе в естественной среде большее влияние на физическое и психическое благополучие, чем физическая активность в помещении? Систематический обзор.Наука об окружающей среде и технология 45 (5): 1761–1772. DOI: 10.1021 / es102947t.

Глобальный договор ООН и Международный союз охраны природы (МСОП). 2012. Рамки для корпоративных действий в области биоразнообразия и экосистемных услуг. Доступно по адресу http: // www .unglobalcompact.org / docs / issues_doc /Environment/BES_Framework.pdf.

Витаусек, П. М., П. Р. Эрлих, А. Х. Эрлих и П. А. Матсон. 1986. Присвоение человеком продуктов фотосинтеза. Биология 36 (6): 368–373.

Уэллс, Н. М., и Г. В. Эванс. 2003. Окрестности природы: буфер жизненного стресса для сельских детей. Окружающая среда и поведение 35 (3): 311–330. DOI: 10.1177 / 0013916503251445.

Уилсон, Эдвард О. 1984. Биофилия. Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс, США.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). 2014. Биоразнообразие. По состоянию на 25 апреля 2014 г., http://www.who.int/globalchange/ecosystems/biodiversity/en/.

Зеленский, Дж. М. и Э. К. Нисбет. 2014. Счастье и чувство связи: особая роль родства с природой.Окружающая среда и поведение 46 (1): 3–23. DOI: 10.1177 / 0013916512451901.

Об авторах

Даниэль Батке — координатор One Health в Службе национальных парков, совместная должность между Отделом охраны здоровья дикой природы, Отделом управления биологическими ресурсами и Управлением общественного здравоохранения, с которой можно связаться по адресу danielle_buttke @ nps.gov. Диана Аллен — руководитель программы NPS Healthy Parks Healthy People. С ней можно связаться по адресу [email protected] Чак Хиггинс — директор Управления общественного здравоохранения Службы национальных парков.

Вирусы имеют большое влияние на экологию и эволюцию, а также на здоровье человека

I
Посторонним внутри

H УМАНАМ повезло жить сто лет. Дубы могут жить тысячу; поденки, во взрослом виде, за один день. Но все они одинаково живы. Они состоят из ячеек, которые воплощают потоки энергии и хранилища информации. Их метаболизм использует эту энергию, будь то солнечный свет или пища, для создания новых молекул и расщепления старых, используя механизмы, описанные в генах, которые они унаследовали и могут или не могут передаваться.

Послушайте эту историю

Ваш браузер не поддерживает элемент

Больше аудио и подкастов на iOS или Android.

Именно это бесконечно повторяющееся, никогда не вполне идеальное воспроизводство объясняет, почему дубы, люди и все другие растения, грибы или одноклеточные организмы, которые вы когда-либо видели или ощущали, живы одинаково. Это самое фундаментальное из всех семейных сходств. Пройдите достаточно высоко по генеалогическому древу любого существа, и вы найдете предка, который тоже присутствует в вашем генеалогическом древе.Путешествуйте дальше, и вы найдете то, что ученые называют последним универсальным общим предком, LUCA . Это было не первое живое существо. Но именно он установил шаблон для той жизни, которая существует сегодня.

А еще есть вирусы. В вирусах нарушена связь между метаболизмом и генами, связывающими воедино все живое, с которым вы связаны, от бактерий до синих китов. У вирусных генов нет ни клеток, ни тел, ни собственного метаболизма. Крошечные частицы, «вирионы», в которые упакованы эти гены — усеянные точками диски коронавирусов, зловещие извилистые извилины вируса Эбола, бактериофаги с их научно-фантастическими приземляющимися лапами, которые охотятся на микробы, — полностью неодушевлены.Отдельное животное или растение олицетворяет и поддерживает вызвавший его беспокойный метаболизм. Вирион — это просто устройство материи.

Вирус не вирион. Вирус — это процесс, а не вещь. Он по-настоящему жив только в клетках других людей, виртуальный организм, работающий на заимствованном оборудовании, чтобы производить больше копий своего генома. Некоторые выжидают, позволяя клетке, в которой они живут, жить. Другие немедленно приступили к производству достаточного количества вирионов, чтобы разделить своих хозяев от стебля до кормы.

У вируса нет ни плана, ни желания. Простейшие цели простейшей жизни — поддерживать различие между тем, что находится внутри клетки, и тем, что снаружи, двигаться к одному химическому веществу или от другого — полностью за ее пределами. Он копирует себя так, как он это делает, просто потому, что он копировал себя таким образом раньше, в других ячейках, на других хостах.

Вот почему на вопрос, живы ли вирусы, Эккард Виммер, химик и биолог, работающий в Государственном университете Нью-Йорка в Стоуни-Брук, отвечает «да» и «нет».По его словам, вирусы «чередуются между неживой и живой фазами». Он должен знать. В 2002 году он стал первым человеком в мире, который взял набор неживых химикатов и построил вирион с нуля — вирион, который затем смог воспроизвести себя, инфицировав клетки.

Тот факт, что вирусы претендуют на то, что они живы, лишь незначительно, вряд ли снижает их влияние на вещи, которые, несомненно, таковы. Никакие другие биологические объекты не являются такими повсеместными и малоизвестными. Количество копий их генов, которые можно найти на Земле, превышает астрономическое.В галактике Млечный Путь есть сотни миллиардов звезд и пара триллионов галактик в наблюдаемой Вселенной. Вирионы в поверхностных водах любого небольшого моря легко превосходят по численности все звезды на всех небесах, о которых наука могла бы когда-либо говорить.

Вернувшись на Землю, вирусы убивают больше живых существ, чем любые другие хищники. Они формируют баланс видов в экосистемах, от экосистем открытого океана до кишечника человека. Они стимулируют эволюцию, стимулируя естественный отбор и позволяя обмениваться генами.

Они могли быть ответственны за некоторые из наиболее важных событий в истории жизни, от появления сложных многоклеточных организмов до появления ДНК в качестве предпочтительного генетического материала. Наследие, которое они оставили в геноме человека, помогает производить плаценту и может определять развитие мозга. Для ученых, стремящихся понять происхождение жизни, они предлагают путь в прошлое, отдельный от маршрута, нанесенного людьми, дубами и их родственниками. Для ученых, желающих перепрограммировать клетки и наладить метаболизм, они предлагают вдохновение и мощные инструменты.

II
Образ жизни для генов

T HE IDEA последнего универсального общего предка дает правдоподобный и полезный, хотя и неполный ответ на вопрос, откуда произошли люди, дубы и им подобные. Для вирусов такого ответа нет. Быть вирусом — это не то, что дает вам место в обширном и последовательном генеалогическом древе. Это больше похоже на образ жизни — способ существования, который разные гены открыли независимо в разное время. Некоторые вирусные линии появились совсем недавно.У других есть корни, которые комфортно предшествуют самому LUCA .

Разные источники соответствуют разным архитектурам для хранения и поиска информации. У эукариот — существ, таких как люди, грибы и водоросли, со сложными клетками — как и у их более простых родственников, бактерий и архей, гены, описывающие белки, записаны в двухцепочечной ДНК . Когда должен быть получен конкретный белок, последовательность ДНК соответствующего гена действует как матрица для создания комплементарной молекулы, сделанной из другой нуклеиновой кислоты, РНК .Этот мессенджер РНК (m RNA ) — это то, что для этого использует клеточный аппарат, которому поручено транслировать генетическую информацию в белки.

Поскольку они тоже должны иметь белки, соответствующие их спецификациям, вирусы также должны продуцировать m RNA s. Но они не ограничиваются использованием двухцепочечной ДНК в качестве матрицы. Вирусы хранят свои гены разными способами, каждый из которых требует разного механизма для производства m RNA s.В начале 1970-х Дэвид Балтимор, один из великих деятелей молекулярной биологии, использовал эти разные подходы, чтобы разделить сферу вирусов на семь отдельных классов (см. Диаграмму).

В четырех из этих семи классов вирусы хранят свои гены не в ДНК , а в РНК . Те из балтиморской группы три используют двойные цепи РНК . В четвертой и пятой балтиморских группах РНК является одноцепочечной; в четвертой группе геном можно использовать непосредственно как m РНК ; в пятой группе это матрица, из которой должна быть получена РНК m .В шестой группе — ретровирусы, которые включают ВИЧ — вирусная РНК копируется в ДНК , которая затем обеспечивает матрицу для m РНК s.

Поскольку неинфицированные клетки вырабатывают только РНК на основе матрицы ДНК , вирусам на основе РНК необходимы особые молекулярные механизмы, которых у этих клеток нет. Эти механизмы предоставляют медицине мишени для противовирусных атак. Многие препараты против ВИЧ нацелены на систему, которая делает ДНК копиями матриц РНК .Ремдесивир (Veklury), препарат, блокирующий механизм, который используют более простые вирусы RNA для воссоздания своих геномов RNA , первоначально был разработан для лечения гепатита C (четвертая группа), а затем опробован против вируса Эбола (группа пять). Сейчас он используется против SARS C o V -2 (четвертая группа), вируса covid-19.

Исследования гена, отвечающего за механизм копирования РНК , R d R p, показывают, насколько запутанной может быть генеалогия вирусов.Некоторые вирусы в группах три, четыре и пять кажутся, на основании их последовательности р-гена R d R , более близкими к членам одной из других групп, чем ко всем другим членам своей собственной группы. группа. Это может означать, что довольно близкородственные вирусы могут различаться по способу хранения своих геномов; это может означать, что соответствующие вирусы поменяли местами свои гены R d R p. Когда два вируса заражают одну и ту же клетку одновременно, такие свопы более или менее обязательны.Они, среди прочего, являются одним из механизмов, с помощью которых вирусы одного вида могут инфицировать другой.

Как гены в первую очередь влияют на вирусный образ жизни? Есть два вероятных механизма. Раньше свободноживущие существа могли отказаться от метаболизма и стать паразитическими, используя клетки других существ в качестве репродуктивной стадии. С другой стороны, гены позволяли определенную степень независимости одному существу, могли развить средства проникновения в другие существа.

Живые существа содержат различные кажущиеся независимыми кусочки нуклеиновой кислоты, которые заинтересованы в самовоспроизводстве. Самые маленькие из них, встречающиеся исключительно в растениях, представляют собой крошечные кольца из РНК , называемые вироидами, всего в несколько сотен генетических букв. Вироиды реплицируются, захватывая фермент хозяина, который обычно производит m RNA s. Присоединившись к кольцу вироида, фермент кружит вокруг него, не в силах остановиться, создавая новую копию вироида с каждым кругом.

Вироиды не описывают белков и не приносят пользы.Плазмиды — несколько более крупные петли нуклеиновой кислоты, обнаруженные у бактерий — действительно содержат гены, и белки, которые они описывают, могут быть полезны для их хозяев. Поэтому плазмиды иногда рассматриваются как отдельные части генома бактерий. Но эта отстраненность обеспечивает некоторую автономию. Плазмиды могут мигрировать между бактериальными клетками, не всегда одного и того же вида. Когда они это сделают, они могут перенести генетические черты, такие как устойчивость к антибиотикам, от своего старого хозяина к новому.

В последнее время некоторые плазмиды были вовлечены в то, что выглядит как прогрессия истинного вируса.Генетический анализ, проведенный Мартом Круповичем из Института Пастера, предполагает, что вирусы ( CRESS ДНК ), которые инфицируют бактерии, произошли от плазмид. Он считает, что копия ДНК генов, которые другой вирус использует для создания своих вирионов, случайно скопированных в плазмиду, предоставила ему выход из клетки. Анализ убедительно свидетельствует о том, что CRESS ДНК вирусы , ранее считавшиеся довольно близкородственной группой, возникли из плазмид таким образом в трех разных случаях.

Такие побеги из тюрьмы, вероятно, происходили с самого начала в истории жизни. Как только они начали метаболизм, первые протоорганизмы образовали нишу, в которой могли бы жить другие паразитические существа. А биология не терпит пустоты. Ниша не остается незаполненной, если она заполняема.

Широко распространено мнение, что большая часть эволюционного периода между зарождением жизни и появлением LUCA была потрачена в «мире РНК », в котором эта разносторонняя субстанция хранила информацию, как сейчас ДНК делает, и катализирует химические реакции, как сейчас это делают белки.Наряду с тем фактом, что сегодня некоторые вирусы используют РНК в качестве носителя информации, это убедительно свидетельствует о том, что первые, кто принял вирусный образ жизни, тоже сделали это. Патрик Фортер, биолог-эволюционист из Института Пастера, проявляющий особый интерес к вирусам (и человек, который первым популяризировал термин LUCA ), считает, что «мир РНК » не просто изобиловал вирусами. Он также думает, что они, возможно, добились его конца.

Разница между ДНК и РНК невелика: просто небольшое изменение одной из «букв», используемых для хранения генетической информации, и незначительная модификация основы, к которой эти буквы прикреплены.А ДНК — более стабильная молекула, в которой хранится много информации. Но отчасти это связано с тем, что ДНК инертна. Мировой организм РНК , который переписал свои гены в ДНК , нарушил бы его метаболизм, потому что это означало бы потерю каталитических свойств, обеспечиваемых его РНК .

Мировой вирус RNA-, не имеющий собственного метаболизма, который можно было бы подорвать, не имел бы таких ограничений, если бы переход на ДНК давал преимущество.Доктор Фортер предполагает, что это преимущество могло быть заключено в невосприимчивости DNA к атакам. У организмов-хозяев сегодня есть всевозможные механизмы для расщепления вирусных нуклеиновых кислот, которые им не нравятся, — механизмы, которые биотехнологи заимствовали с 1970-х годов, совсем недавно в виде инструментов, основанных на бактериальной защите, под названием CRISPR . Нет никаких оснований полагать, что мировые предшественники РНК сегодняшних клеток не имели в своем распоряжении подобных ножниц.И вирус, который совершил скачок к ДНК , был бы невосприимчив к их лезвиям.

Гены и описываемые ими механизмы постоянно передаются между вирусами и хозяевами, как между вирусами и вирусами. Как только некоторые вирусы разработали способы записи и копирования ДНК , их хозяева смогли бы похитить их, чтобы сделать резервные копии своих молекул РНК . Таким образом, то, что начиналось как способ защиты вирусных геномов, превратилось бы в способ, которым жизнь хранит все свои гены — за исключением тех, что относятся к некоторым непокорным, противодействующим вирусам.

III
Морские косы

I T IS A общий принцип биологии, согласно которому, хотя с точки зрения индивидуальной численности травоядные животные превосходят численностью хищников, с точки зрения количества видов плотоядные животные превосходят численностью травоядных. Вирусы же во всех отношениях превосходят все остальное.

В этом есть смысл. Хотя вирусы могут вызывать поведение хозяина, которое способствует их распространению, например, кашель, инертный вирион не может похвастаться собственным поведением, которое помогло бы ему преследовать свою жертву.Заражает только то, с чем соприкасается. Это явное приглашение затопить зону. В 1999 году вирусолог Роджер Хендрикс предположил, что хорошим практическим правилом может быть десять вирионов на каждое живое отдельное существо (подавляющее большинство из которых — одноклеточные бактерии и археи). Оценки количества таких существ на планете выходят в районе 10 29 -10 30 . Если бы всю Землю разбили на гальку, и каждый из этих камешков разбился бы на десятки тысяч песчинок, у вас все равно было бы меньше кусков песка, чем вирионов в мире.Измерения, в отличие от оценок, дают почти такие же поразительные цифры. Литр морской воды может содержать более 100 миллиардов вирионов; килограмм высушенной почвы, возможно, триллион.

Метагеномика, часть биологии, которая изучает все нуклеиновые кислоты в данном образце, чтобы получить представление о диапазоне форм жизни в нем, показывает, что эти крошечные скопления очень разнообразны. Метагеномный анализ двух исследований океанской жизни, миссий Тара Океан и Маласпина, проведенный Ахмедом Зайедом из Университета штата Огайо, обнаружил свидетельства существования 200 000 различных видов вирусов.Эти разнообразные виды играют огромную роль в экологии океанов.

Литр морской воды может содержать 100 миллиардов вирионов; килограмм высушенной почвы, возможно, триллион

На суше большая часть фотосинтеза, который обеспечивает биомассу и энергию, необходимые для жизни, происходит в растениях. В океанах это в подавляющем большинстве является делом различных видов бактерий и водорослей, известных под общим названием фитопланктон. Эти существа размножаются с огромной скоростью, и вирусы также убивают их с огромной скоростью.Согласно работе Кертиса Саттла из Университета Британской Колумбии, бактериальный фитопланктон обычно живет менее недели, прежде чем погибнет от вирусов.

Это увеличивает общую продуктивность океанов, помогая бактериям перерабатывать органическое вещество (одной клетке легче использовать содержимое другой, если вирус помогает им освободиться). Это также в некоторой степени объясняет то, что великий эколог середины 20-го века Дж. Эвелин Хатчинсон назвал «парадоксом планктона».Учитывая ограниченный характер ресурсов, в которых нуждается одноклеточный планктон, можно ожидать, что несколько видов, особенно хорошо приспособленных к их использованию, смогут доминировать в экосистеме. Вместо этого планктон очень разнообразен. Это вполне может быть связано с тем, что всякий раз, когда конкретная форма планктона становится доминирующей, ее вирусы расширяются вместе с ней, подрывая ее сравнительный успех.

Также возможно, что этот бесконечный танец смерти между вирусами и микробами закладывает основу для одного из больших скачков эволюции.Многие формы одноклеточного планктона обладают молекулярными механизмами, позволяющими им убивать себя. Предположительно, они используются, когда жертва одной клетки позволяет ее сестринским клеткам, которые генетически идентичны, выжить. Одно обстоятельство, при котором такая жертва кажется разумной, — это когда клетка подвергается атаке вируса. Если инфицированная клетка может быстро убить себя (процесс, называемый апоптозом), это может ограничить количество вирионов, которые может произвести вирус. Это снижает вероятность того, что другие связанные клетки поблизости умрут.Было показано, что некоторые бактерии используют эту стратегию; в нем подозреваются многие другие микробы.

Есть еще одна ситуация, когда самопожертвование становится поведением клетки: когда она является частью многоклеточного организма. По мере роста таких организмов клетки, которые когда-то были для них полезны, становятся лишними; от них нужно избавиться. Юджин Кунин из Американского национального института здоровья и его коллеги исследовали идею о том, что самопожертвование, препятствующее вирусам, и самопожертвование, допускающее сложность, может быть связано, причем последнее происходит от первого.Модель доктора Кунина также предполагает, что чем ближе клетки сгруппированы вместе, тем больше вероятность того, что этот акт самопожертвования будет иметь положительные последствия.

Чтобы достичь такой глубокой близости, переместитесь из свободно текущих океанов в более структурированный мир почвы, где потенциальные самоотверженные могут устроиться рядом друг с другом. Из-за его структуры почву труднее отсеять на гены, чем воду. Но в прошлом году Мэри Файерстоун из Калифорнийского университета в Беркли и ее коллеги использовали метагеномику для подсчета 3884 новых вирусных видов на участке калифорнийских лугов.Это, несомненно, недооценка всего разнообразия; их метод позволял видеть только вирусы с геномом РНК , таким образом, среди прочего, пропущено большинство бактериофагов.

Метагеномика также может применяться к биологическим образцам, таким как гуано летучих мышей, в котором он улавливает вирусы как от летучих мышей, так и от их пищи. Но по большей части обнаружение вирусов животных требует более конкретного отбора проб. В течение 2010-х годов PREDICT , проект американского правительства, направленный на поиск вирусов животных, собрал более 160 000 образцов тканей животных и человека из 35 стран и обнаружил 949 новых вирусов.

Люди, которые составили PREDICT , теперь имеют более грандиозные планы. Они хотят, чтобы в рамках глобального проекта «Виром» были обнаружены все вирусы, присущие 7 400 видам млекопитающих и водоплавающих птиц в мире — резервуары, в которых с наибольшей вероятностью могут находиться вирусы, способные проникнуть в организм человека. В соответствии с правилом «больше хищников, чем жертв» они ожидают, что в результате таких усилий будет обнаружено около 1,5 млн вирусов, из которых около 700 000 могут заразить людей. На совещании по планированию в 2018 году было высказано предположение, что такое мероприятие может занять десять лет и обойтись в 4 миллиарда долларов.Тогда это выглядело как большие деньги. Сегодня те, кто выступает за систему, которая может заблаговременно предупреждать о следующей пандемии, говорят, что это довольно дешево.

IV
Оставив свой след

T HE TOLL , которые вирусы требовали на протяжении всей истории, предполагает, что они оставили свой след в геноме человека: вещи, которые убивают людей в больших количествах, являются мощными агентами естественного отбора. В 2016 году Дэвид Энард, работавший тогда в Стэнфордском университете, а теперь в Университете Аризоны, попытался показать, какая часть генома была затронута таким образом.

Он и его коллеги начали с идентификации почти 10 000 белков, которые, казалось, вырабатывались у всех млекопитающих, чьи геномы были секвенированы до этого момента. Затем они провели тщательный поиск в научной литературе в поисках белков, которые, как было показано, так или иначе взаимодействуют с вирусами. Пришло около 1300 из 10 000. Примерно каждый пятый из этих белков был связан с иммунной системой и, таким образом, мог рассматриваться как имеющий профессиональный интерес к вирусному взаимодействию.Остальные оказались белками, которые вирус использовал для атаки на хозяина. Два белка клеточной поверхности, которые SARS C o V -2 использует для установления контакта со своими клетками-мишенями и проникновения в них, попадают в эту категорию.

Затем исследователи сравнили человеческие версии генов для своих 10 000 белков с таковыми у других млекопитающих и применили статистический метод, который отличает изменения, не оказывающие реального воздействия, от тех изменений, которые естественный отбор считает полезными и, таким образом, пытается сохранить. .Гены белков, связанных с вирусами, оказались горячими точками эволюции: 30% всех адаптивных изменений было замечено в генах 13% белков, которые взаимодействовали с вирусами. Как только вирусы научатся распознавать и разрушать такие белки, хозяева должны научиться их модифицировать.

Пару лет спустя, работая с Дмитрием Петровым в Стэнфорде, доктор Энард показал, что современные люди позаимствовали некоторые из этих эволюционных реакций на вирусы у своих ближайших родственников. Примерно 2-3% ДНК в среднем европейском геноме имеет неандертальское происхождение, результат скрещивания 50 000–30 000 лет назад.Чтобы эти гены сохранялись, они должны делать что-то полезное — иначе естественный отбор удалил бы их. Д-р Энард и д-р Петров обнаружили, что непропорционально большое количество описывает белки, взаимодействующие с вирусами; Из наследства, которое люди получили от своих ныне исчезнувших родственников, способы опережать вирусы, по-видимому, были одними из самых важных.

Однако вирусы не просто формируют геном человека посредством естественного отбора. Они тоже в него вставляются. По крайней мере, двенадцатая часть ДНК в геноме человека происходит от вирусов; по некоторым меркам общая сумма может доходить до четверти.

Ретровирусы, такие как HIV , называются ретро, ​​потому что они действуют наоборот. Там, где клеточные организмы производят свою РНК из матриц ДНК , ретровирусы делают обратное, делая ДНК копиями своих геномов РНК . Клетка-хозяин услужливо превращает эти копии в двухцепочечную ДНК , которую можно вшить в ее собственный геном. Если это происходит в клетке, которой суждено дать начало яйцеклеткам или сперматозоидам, вирусные гены передаются от родителей к потомству и от поколения к поколению.Такие интегрированные вирусные последовательности, известные как эндогенные ретровирусы ( ERV s), составляют 8% генома человека.

Это еще один пример того, как один и тот же вирусный трюк может быть обнаружен несколько раз. Многие бактериофаги также способны вшивать копии своего генома в ДНК своего хозяина, оставаясь бездействующими или «умеренными» в течение нескольких поколений. Если клетка чувствует себя хорошо и регулярно размножается, это состояние покоя — хороший способ для вирусных генов делать больше копий самих себя.Однако когда вирус чувствует, что его легкое путешествие подходит к концу — например, если клетка, в которой он находится, проявляет признаки стресса, — он покидает корабль. То, что было латентным, становится «литическим», поскольку вирусные гены продуцируют достаточное количество вирионов, чтобы разорвать хозяина на части.

Хотя некоторые из их генов связаны с раком, у людей ERV не начинают снова действовать в последующих поколениях. Вместо этого они доказали полезные ресурсы генетической новизны. В самом известном примере, по крайней мере, десять различных клонов млекопитающих используют ретровирусный ген для одного из наиболее характерных для млекопитающих видов деятельности: создания плаценты.

Плацента — уникальный орган, потому что она требует, чтобы клетки матери и плода работали вместе, чтобы передавать кислород и пищу в одном направлении, а углекислый газ и отходы — в другом. Один из способов безопасного достижения этой близости — создание ткани, в которой мембраны между клетками разрушаются, образуя сплошной слой клеточного материала.

Белок, который позволяет новым клеткам сливаться с этим слоем, синцитин-1, первоначально использовался ретровирусами для присоединения внешних мембран их вирионов к внешним мембранам клеток, таким образом получая доступ для вирусных белков и нуклеиновых кислот.Этот трюк слияния мембран использовали не только разные виды млекопитающих, но и другие существа. Мабуя, длиннохвостый сцинк, который необычно для ящерицы питает своих детенышей внутри своего тела, использует ретровирусный белок синцитин для образования плаценты, похожей на млекопитающее. Самый недавний общий предок мабуя и млекопитающих вымер за 80 миллионов лет до того, как первый динозавр увидел свет, но оба нашли один и тот же способ использовать вирусный ген.

Вы вставляете свою линию-1, вы берете свою линию-1

Это не единственный способ, которым животные используют свои ERV s.Начали накапливаться доказательства того, что генетические последовательности, происходящие от ERV s, довольно часто используются для регулирования активности генов более традиционного происхождения. В частности, молекулы РНК , транскрибируемые из ERV , называемые HERV-K , играют решающую роль в обеспечении стволовых клеток, обнаруженных в эмбрионах, их «плюрипотентностью» — способностью создавать специализированные дочерние клетки различных типов. К сожалению, при экспрессии у взрослых HERV-K также может быть ответственным за рак яичек.

Помимо того, что геном человека содержит множество полу-дряхлых ретровирусов, которые можно разделить на части, он также содержит большое количество копий «ретротранспозона» под названием LINE -1. Это фрагмент ДНК , ведущий удивительно вирусоподобный образ жизни; Некоторые биологи считают, что он, как и ERV s, имеет вирусное происхождение. В своей полной форме LINE -1 представляет собой 6000-буквенную последовательность ДНК , которая описывает «обратную транскриптазу» того типа, который ретровирусы используют для получения ДНК из своих геномов РНК .Когда LINE -1 транскрибируется в m РНК и эта m RNA впоследствии транслируется с образованием белков, созданная таким образом обратная транскриптаза немедленно начинает работать с m RNA , использованной для ее создания, используя ее в качестве матрица для нового фрагмента ДНК , который затем вставляется обратно в геном. Этот новый фрагмент ДНК в принципе идентичен фрагменту, который действовал как исходная матрица m РНК . Элемент LINE -1 стал копией самого себя.

За 100 миллионов лет или около того, что это происходит с людьми и видами, от которых они произошли, элемент LINE -1 сумел заполнить геном ошеломляющими 500 000 копий самого себя. В целом эти копии занимают 17% генома человека — вдвое больше, чем ERV s.

Большинство копий сильно обрезаны и не могут копировать себя дальше. Но у некоторых все еще есть сноровка, и эта способность может быть использована с пользой.Фред Гейдж и его коллеги из Института биологических исследований Солка в Сан-Диего утверждают, что элементы LINE -1 играют важную роль в развитии мозга. В 2005 году доктор Гейдж обнаружил, что в эмбрионах мышей — в частности, в мозге этих эмбрионов — около 3000 элементов LINE-1 все еще способны действовать как ретротранспозоны, помещая новые копии самих себя в геном клетки и, таким образом, его потомки.

Мозг развивается путем размножения с последующей обрезкой.Во-первых, нервные клетки размножаются беспорядочно; затем процесс самоубийства клеток, который делает возможной сложную жизнь, сокращает их, что очень похоже на естественный отбор. Доктор Гейдж подозревает, что перемещение транспозонов LINE-1 обеспечивает разнообразие клеточной популяции, необходимое для этого процесса отбора. Он считает, что выбор между ячейками с LINE-1 в разных местах может быть ключевой частью процесса, из которого возникает конечная нейронная архитектура. То, что верно для мышей, верно и для людей, как он показал в 2009 году.В настоящее время он разрабатывает методику детального изучения этого процесса путем посмертного сравнения геномов различных клеток головного мозга отдельных людей, чтобы увидеть, изменяются ли их паттерны LINE-1 так, как предсказывает его теория.

V
Земля обетованная

H UMAN EVOLUTION , возможно, использовала вирусные гены, чтобы сделать возможным существование живорожденных с большим мозгом; но вирусная эволюция использовала их, чтобы убить эти большие мозги в масштабах, о которых легко забыть.Сравните потери с потерями на войне. В 20-м веке, самом кровавом в истории человечества, в результате войн погибло от 100 до 200 миллионов человек. Число погибших от кори было примерно в том же диапазоне; число умерших от гриппа, вероятно, приближается к его вершине; и количество убитых оспой — 300-500 миллионов — значительно превышает это число. Вот почему искоренение оспы в дикой природе, достигнутое в 1979 году путем проведения глобально скоординированных кампаний вакцинации, является одним из величайших достижений в гуманитарной сфере.

В конечном итоге должны последовать и другие искоренения. Даже в их отсутствие вакцинация привела к резкому снижению вирусной смертности. Но вирусы, против которых нет вакцины, либо потому, что они совсем новые, например SARS C o V -2, либо очень коварные, как HIV , все еще могут убивать миллионы.

Снижение этих потерь — жизненно важная цель как для исследований, так и для политики общественного здравоохранения. Понятно, что преимущества, которые могут принести вирусы, придают гораздо меньший приоритет.В основном это потому, что они еще менее драматичны. Они также гораздо менее понятны.

Вирусы, наиболее распространенные в организме человека, — это не те вирусы, которые поражают клетки человека. Это те, которые заражают бактерии, обитающие на внутренних и внешних поверхностях тела. В среднем «микробиоме человека» обитает около 100 трлн этих бактерий. А там, где есть бактерии, там и бактериофаги, формирующие их популяцию.

Микробиом жизненно важен для хорошего здоровья; когда что-то идет не так, это может испортить еще много чего.Кишечные бактерии, по-видимому, играют определенную роль в поддержании и, возможно, вызывают ожирение у сытых и, наоборот, склоняют плохо питающихся к форме недоедания, называемой квашиоркор. Плохо регулируемые кишечные бактерии также связаны, если не всегда окончательно, с диабетом, сердечными заболеваниями, раком, депрессией и аутизмом. В свете всего этого возникает вопрос «кто охраняет бактериальных хранителей?» начинает спрашивать.

Вирусы, которые охотятся на бактерии, — очевидный ответ.Поскольку здоровье хозяина — хозяина кишечника, в котором они оказались — имеет значение для этих фагов, они заинтересованы в поддержании баланса микробиома. Несбалансированные микробиомы позволяют патогенам закрепиться. Это может объяснить любопытную деталь терапии, которая в настоящее время используется в качестве крайней меры против Clostridium difficile , бактерии, вызывающей опасную для жизни дизентерию. Рассматриваемая терапия использует переливание фекалий с сопутствующими им микробами от здорового человека для перезагрузки микробиома пациента.Похоже, что такие трансплантаты имеют больше шансов на успех, если их популяция фагов особенно разнообразна.

Медицина очень далека от возможности использовать фаги для тонкой настройки микробиома. Но если способ будет найден, это не будет само по себе революцией. Попытки использовать фаги для укрепления здоровья человека восходят к их открытию в 1917 году французским микробиологом Феликсом д’Эреллем, хотя эти ранние попытки терапии не были направлены на восстановление баланса и гармонии. Исходя из того, что враг моего врага — мой друг, врачи просто лечили бактериальные инфекции фагами, которые, как считается, могут убить бактерии.

С появлением антибиотиков фаговая терапия была прекращена в большинстве мест, хотя в Советском Союзе и его сателлитах она продолжалась. Различные биотехнологические компании думают, что теперь они могут возродить традицию и сделать ее более эффективной. Один из вариантов — удалить фрагменты вирусного генома, которые позволяют фагам адаптироваться к умеренной жизни в бактериальном геноме, не оставляя им другого выбора, кроме как продолжать убивать. Другой — записать свои гены таким образом, чтобы избежать защиты, с помощью которой бактерии разрезают чужеродную ДНК .

Есть надежда, что фаговая терапия станет подспорьем в сложных случаях, таких как заражение бактериями, устойчивыми к антибиотикам. За пределами постсоветской родины фаготерапии была отмечена пара широко разрекламированных разовых успехов. В 2016 году Том Паттерсон, исследователь из Калифорнийского университета в Сан-Диего, успешно прошел курс лечения от устойчивой к антибиотикам бактериальной инфекции с помощью специально отобранных (но неинженерных) фагов. В 2018 году Грэм Хатфулл из Университета Питтсбурга использовал смесь фагов, некоторые из которых были созданы с учетом того, что она неспособна к воздержанию, для лечения 16-летней британской девушки, у которой после трансплантации легкого была тяжелая бактериальная инфекция.В настоящее время проводятся клинические испытания фаговых препаратов, направленных на инфекции мочевыводящих путей, вызванные инфекциями Escherichia coli , Staphylococcus aureus , которые могут привести к сепсису, и инфекциями Pseudomonas aeruginosa , вызывающими осложнения у людей с муковисцидозом.

Вирусы, атакующие бактерии, — не единственные, на кого обращают внимание генные инженеры. Спроектированные вирусы представляют все больший интерес для производителей вакцин, исследователей рака и тех, кто хочет лечить болезни путем добавления новых генов в геном или отключения неисправных.Если вы хотите внедрить ген в клетку определенного типа, вирион, который что-то узнает в таких клетках, часто может оказаться хорошим инструментом.

Вакцина, используемая для сдерживания вспышки лихорадки Эбола в Демократической Республике Конго в течение последних двух лет, была создана путем разработки Indiana vesiculovirus , который инфицирует людей, но не может воспроизводиться в них, так что он экспрессирует белок, обнаруженный на поверхности вирус Эбола; Таким образом, иммунная система реагирует на лихорадку Эбола гораздо эффективнее.Текущий список Всемирной организации здравоохранения из 29 вакцин против covid -19 , находящихся в клинических испытаниях, включает шесть версий других вирусов, которые немного похожи на SARS-C или V-2. O ne создан на основе штамма кори, который долгое время использовался в качестве вакцины против этой болезни.

Вирусы, созданные для создания иммунитета против патогенов, для уничтожения раковых клеток или для стимулирования иммунной системы к атаке на них, или для доставки необходимых генов к неисправным клеткам, похоже, все они найдут свое применение в здравоохранении.Другие спроектированные вирусы вызывают большее беспокойство. Один из способов понять, как вирусы распространяются и убивают, — это попытаться создать особо опасные вирусы. В 2005 году, например, Терренс Тампи из Американских центров по контролю и профилактике заболеваний и его коллеги попытались понять смертоносность вируса гриппа, вызвавшего пандемию 1918-2020 годов, взяв более доброкачественный штамм, добавив то, что казалось отличительным признаком. более смертоносный и опробовать результат на мышах. Это было так же смертельно опасно, как и оригинальная, полностью естественная версия.

Использование искусственно созданных патогенов в качестве оружия войны имеет сомнительную полезность, совершенно незаконно и противно почти всем

Поскольку такое исследование «повышения функциональности» может, если оно плохо продумано или плохо проведено, нанести ужасный ущерб, оно требует тщательного наблюдения. И хотя использование искусственно созданных патогенов в качестве средства ведения войны имеет сомнительную полезность — такое оружие трудно нацелить и противостоять ему, и нелегко узнать, какой ущерб оно нанесло, — а также является совершенно незаконным и отвратительным. почти для всех такие возможности будут и должны оставаться предметом глобальной озабоченности.

Информация, которая на протяжении миллиардов лет проявлялась только в инфицированных клетках, теперь может просматриваться на экранах компьютеров и по желанию переписываться. Сила, которая приносит, отрезвляет. Он знаменует собой изменение в истории как вирусов, так и людей — изменение, которое, возможно, не менее важно, чем любое из изменений, внесенных современной биологией. Это ограничивает небольшую часть вирусного мира, пока что это принесло людям пользу. Это раскрывает новые горизонты этого мира, и это не может не вызывать трепета.■

Примечание редактора: некоторые из наших репортажей о covid-19 бесплатны для читателей The Economist Today , нашего ежедневного информационного бюллетеня. Чтобы узнать больше и узнать о нашем трекере пандемии, посетите наш хаб.

Образец цитирования: Диас С., Фарджоне Дж., Чапин Ф.С. III, Тилман Д. (2006) Утрата биоразнообразия угрожает благополучию человека.ПЛоС Биол 4 (8):
e277.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0040277

Опубликовано: 15 августа 2006 г.

Авторские права: © 2006 Díaz et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование:
SD финансируется FONCyT, CONICET и Universidad Nacional de Córdoba.

Конкурирующие интересы:
Авторы заявили, что не существует никаких конкурирующих интересов.

На разнообразие жизни на Земле сильно влияют антропогенные изменения экосистем [1]. Убедительные доказательства теперь показывают, что верно и обратное: биоразнообразие в широком смысле влияет на свойства экосистем и, следовательно, на выгоды, которые люди получают от них. В этой статье мы представляем синтез наиболее важных идей, вытекающих из последней научной литературы и международных оценок роли биоразнообразия в экосистемных услугах и благосостоянии людей.

Человеческие общества построены на биоразнообразии. Многие виды деятельности, необходимые для существования человека, приводят к утрате биоразнообразия, и эта тенденция, вероятно, сохранится в будущем. Мы явно извлекаем выгоду из разнообразия организмов, которые мы научились использовать для производства лекарств, продуктов питания, волокон и других возобновляемых ресурсов. Кроме того, биоразнообразие всегда было неотъемлемой частью человеческого опыта, и есть много моральных причин для его сохранения. Менее признано то, что биоразнообразие также влияет на благосостояние людей, включая доступ к воде и основным материалам для удовлетворительной жизни и безопасность перед лицом изменений окружающей среды, через свое воздействие на экосистемные процессы, лежащие в основе наиболее важные системы жизнеобеспечения Земли (рис. 1).

Рис. 1. Биоразнообразие — это как переменная реакции, на которую влияют драйверы глобальных изменений, так и фактор, влияющий на благополучие людей

Ссылки, приведенные в этой статье, обозначены красным. В блоке биоразнообразия каждый иерархический компонент биоразнообразия (генотипы, виды, функциональные группы и ландшафтные единицы) имеет характеристики, перечисленные во вложенном блоке и объясненные в
Рисунок 2 (количество, относительная численность, состав, пространственное распределение и взаимодействия, участвующие в «вертикальном» разнообразии).

Изменено из [3,
4].

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0040277.g001

Рис. 2. Различные компоненты биоразнообразия

Все эти компоненты могут быть затронуты вмешательством человека (стрелки) и, в свою очередь, иметь последствия для экосистемы. недвижимость и услуги. Символы обозначают людей или единицы биомассы. Символы разных оттенков представляют разные генотипы, фенотипы или виды.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pbio.0040277.g002

Три недавних публикации Оценки экосистем на пороге тысячелетия [2–4], инициативы, в которой участвуют более 1500 ученых со всего мира [5], дают обновленную картину фундаментальных сообщения и ключевые проблемы, касающиеся биоразнообразия в глобальном масштабе. Основными из них являются: (а) антропогенные изменения земного покрова в глобальном масштабе приводят к явным проигрышам и победителям среди видов в биотических сообществах; (б) эти изменения имеют большое влияние на экосистемные процессы и, таким образом, на благосостояние людей; и (c) такие последствия непропорционально ощутят бедные слои населения, которые наиболее уязвимы перед потерей экосистемных услуг.

Что мы знаем: функциональные черты имеют наибольшее значение

Биоразнообразие в широком смысле — это количество, численность, состав, пространственное распределение и взаимодействия генотипов, популяций, видов, функциональных типов и черт, а также ландшафтных единиц в данной системе ( Фигура 2). Биоразнообразие влияет на экосистемные услуги, то есть на выгоды, предоставляемые экосистемами человеку, которые делают человеческую жизнь как возможной, так и стоящей для жизни [4] (Вставка 1). Помимо прямого обеспечения многочисленными организмами, которые важны для материальной и культурной жизни человека (Рисунок 1, путь 1), биоразнообразие имеет хорошо обоснованные или предполагаемые эффекты на ряд экосистемных услуг, опосредованных экосистемными процессами (Рисунок 1, путь 2). ).Примерами этих услуг являются опыление и распространение семян полезных растений, регулирование климатических условий, подходящих для людей, животных и растений, которые они считают важными, борьба с сельскохозяйственными вредителями и болезнями и регулирование здоровья человека. Кроме того, влияя на экосистемные процессы, такие как производство биомассы растениями, круговорот питательных веществ и воды, а также формирование и удержание почвы, биоразнообразие косвенно поддерживает производство продуктов питания, волокна, питьевой воды, жилья и лекарств.Связи между биоразнообразием и экосистемными услугами привлекают все большее внимание в научной литературе последних нескольких лет [2–4,
6]. Однако до сих пор не предпринимались попытки обобщить те компоненты биоразнообразия, которые имеют или должны иметь наибольшее значение для предоставления этих услуг, и лежащие в основе механизмы, объясняющие эти связи (таблица 1; см. Также [3]).

Несколько ключевых выводов можно сделать из существующих теорий и эмпирических исследований. Во-первых, количество и сила механистических связей между биоразнообразием и экосистемными процессами и услугами однозначно оправдывают защиту биотической целостности существующих и восстановленных экосистем и ее включение в структуру управляемых экосистем.Все компоненты биоразнообразия, от генетического разнообразия до пространственного расположения ландшафтных единиц, могут играть роль в долгосрочном обеспечении по крайней мере некоторых экосистемных услуг. Однако некоторые из этих компонентов более важны, чем другие, в плане влияния на конкретные экосистемные услуги. Имеющиеся данные указывают на то, что именно функциональный состав, то есть идентичность, численность и диапазон видовых признаков, по-видимому, вызывает воздействие биоразнообразия на многие экосистемные услуги. По крайней мере, среди видов одного трофического уровня (например,g., растения), более редкие виды, вероятно, будут иметь небольшое воздействие в любой данный момент времени. Таким образом, в естественных системах, если мы хотим сохранить услуги, которые экосистемы предоставляют людям, мы должны сосредоточиться на сохранении или восстановлении их биотической целостности с точки зрения видового состава, относительной численности, функциональной организации и количества видов (независимо от того, бедны ли они по своей природе. или богатые видами), а не просто максимизировать количество присутствующих видов.

Еще одно ключевое сообщение заключается в том, что именно потому, что экосистемные процессы зависят от присутствия и численности организмов с определенными функциональными характеристиками, существуют большие различия в том, как экосистемные услуги, которые, в свою очередь, зависят от экосистемных процессов, реагируют на изменения количества видов как конкретных видов. потеряны или закреплены в системе.Итак, на вопрос о том, какое значение имеет биоразнообразие для экосистемных услуг, мы должны ответить, что это зависит от того, какие организмы существуют. Ужасно? Конечно, но не безнадежно. Мы знаем из недавних оценок [1,
2,
7,
8], что глобальная потеря биоразнообразия происходит не случайно. В результате движущих сил глобальных изменений, таких как климат, биологические инвазии и особенно землепользование, не только сокращается общее количество видов на планете, но также появляются проигравшие и победители. В среднем проигрывающие организмы имеют более длительную продолжительность жизни, более крупные тела, более низкую способность к расселению, более специализированное использование ресурсов, более низкую репродуктивную способность и другие черты, которые делают их более восприимчивыми к человеческой деятельности, такой как загрузка питательными веществами, сбор урожая и удаление биомассы. сжиганием, выпасом скота, вспашкой, сплошными рубками и т. д.Небольшое количество видов с противоположными характеристиками становится все более доминирующим во всем мире (Рисунок 3). Поскольку существуют четко установленные связи между функциональными характеристиками местных изобильных организмов и экосистемными процессами, особенно для растений [9–12], может стать возможным идентифицировать изменения в экосистемных процессах и экосистемных услугах, которые зависят от них при различных сценариях биоразнообразия.

Рисунок 3. Утраченные экосистемные услуги и исчезающая экологическая роль

Лесные экосистемы в тропиках и субтропиках быстро заменяются техническими культурами и плантациями.Это обеспечивает большое количество товаров для национальных и международных рынков, но приводит к потере важнейших экосистемных услуг, опосредованных экологическими процессами. В Аргентине и Боливии вырубка тернового леса Чако (A) считается одной из самых высоких в мире (B), чтобы уступить место выращиванию сои (C). На Борнео лес Dypterocarp, один из самых богатых видами в мире (F), заменяется плантациями масличных пальм (G). Эти изменения необратимы для всех практических целей (H).Многие популяции животных и растений были резко сокращены из-за изменения структуры землепользования до такой степени, что их можно было считать функционально вымершими, например гривистый волк (D) и гигантский муравьед на равнинах Чако (E) и орангутанг ( I) и несколько видов кувшинов (J) в тропических лесах Борнея.

Фотографии Сандры Диас, кроме (A и C), любезно предоставлены Марсело Р. Заком.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0040277.g003

Чего мы не знаем: каскады, сюрпризы и горячие точки мегоразнообразия

Некоторые экосистемные услуги демонстрируют насыщающую связь с числом видов, то есть реакция экосистемных услуг на дополнительные виды значительна при небольшом количестве видов и становится асимптотической. за пределами определенного числа видов.Мы редко знаем, что это за пороговое число, но подозреваем, что оно различается в зависимости от экосистем, трофических уровней и услуг. Экспериментальные данные показывают, что в случае первичного производства (например, для сельскохозяйственных продуктов на растительной основе) удержание питательных веществ (что может снизить загрязнение питательными веществами и поддерживать производство в долгосрочной перспективе) и устойчивость к инвазиям (которые влекут за собой ущерб и контроль затрат в сельском хозяйстве и других условиях) в умеренных, травянистых сообществах, ответы часто не показывают дальнейшего значительного увеличения, превышающего примерно десять видов растений на квадратный метр [3,
13].Но для того, чтобы достичь этого количества на одном квадратном метре, требуется гораздо большее количество видов на ландшафтном уровне [14]. А как насчет медленно растущих естественных сообществ или сообществ, состоящих из видов растений с более контрастной биологией? А как насчет сообществ, которые обычно включают в себя гораздо больше видов — например, горячие точки мегапространственных лесов Амазонки и Борнео, где количество видов может превышать 100 видов деревьев на гектар [15]? В какой степени все эти виды важны для поддержания различных экосистемных процессов и услуг? Экологическая теория [16] и традиционные знания [17,
18] предполагают, что большое количество видов-резидентов на функциональную группу, включая те, которые являются редкими, могут действовать как «страховка», которая буферизует экосистемные процессы и производные от них услуги перед лицом изменений в физической и биологической среде (например,ж., осадки, температура, патогены), но эти идеи еще предстоит проверить экспериментально, и никаких манипулятивных экспериментов не проводилось ни в одной горячей точке мегоразнообразия.

Большинство связей между биоразнообразием и экосистемными услугами кратко изложены в
Таблица 1 возникла в результате теоретических и манипулятивных экспериментов, затрагивала биоразнообразие в пределах одного трофического уровня (обычно растений) и действовала в основном на уровне местных сообществ. Однако наиболее драматические примеры воздействия небольших изменений биоразнообразия на экосистемные услуги имели место на уровне ландшафта и включали изменения разнообразия трофических сетей через косвенные взаимодействия и трофические каскады.Большинство из них были «естественными экспериментами», то есть непреднамеренными последствиями преднамеренного или случайного удаления или добавления определенных хищников, патогенов, травоядных или растений в экосистемы. Эти «экологические сюрпризы» обычно связаны с непропорционально большими, неожиданными, необратимыми и негативными изменениями экосистемных процессов, часто с последствиями на уровне экосистемных услуг, с большими экологическими, экономическими и культурными потерями. Примеры включают каскадные эффекты сокращения популяции каланов, которые привели к береговой эрозии в северной части Тихого океана [19], и заметное снижение продуктивности пастбищ и качества питания на Алеутских островах в результате уменьшения притока питательных веществ из моря со стороны моря. интродукция песцов [20] (полный список примеров см. в [3]).Обширная литература по биологическим инвазиям и их экологическим и социально-экономическим последствиям [21] дополнительно иллюстрирует этот момент. Экологические сюрпризы трудно предсказать, поскольку они обычно связаны с новыми взаимодействиями между видами. Чаще всего они возникают в результате интродукции хищников, травоядных, патогенных микроорганизмов и болезней, хотя известны также случаи, связанные с интродукцией растений. Они не зависят линейно от количества видов или от четко установленных связей между функциональными характеристиками рассматриваемого вида и предполагаемыми экосистемными процессами или услугами [3,
22].

Неравномерные воздействия: биоразнообразие и уязвимые люди

Люди, которые наиболее напрямую зависят от экосистемных услуг, такие как натуральные фермерские хозяйства, сельская беднота и традиционные общества, сталкиваются с наиболее серьезными и непосредственными рисками утраты биоразнообразия. Во-первых, это те, кто больше всего полагается на «сеть безопасности», обеспечиваемую биоразнообразием природных экосистем с точки зрения продовольственной безопасности и устойчивого доступа к лекарственным препаратам, топливу, строительным материалам и защиты от стихийных бедствий, таких как штормы и наводнения. [4].Во многих случаях предоставление услуг наиболее привилегированным слоям общества субсидируется, но в результате наиболее уязвимые должны нести большую часть стоимости утраты биоразнообразия. К ним относятся, например, фермеры, ведущие натуральное хозяйство, в условиях промышленного сельского хозяйства [23] и рыболовы, ведущие натуральное хозяйство, в условиях интенсивного коммерческого рыболовства и аквакультуры [24]. Во-вторых, из-за своей низкой экономической и политической власти менее привилегированные секторы не могут заменить утраченные выгоды экосистемы приобретенными товарами и услугами, и они обычно мало влияют на национальную политику.Когда качество воды ухудшается в результате загрузки удобрений и пестицидов промышленным сельским хозяйством, бедные не могут покупать безопасную воду. Когда количество белка и витаминов из местных источников, таких как охота и фрукты, уменьшается в результате потери среды обитания, богатые все еще могут их покупать, а бедные — нет. Когда способность естественных экосистем смягчать последствия штормов и наводнений утрачивается из-за развития прибрежных районов [25], обычно больше всего страдают люди, которые не могут бежать — например, рыболовы, ведущие натуральное хозяйство.Таким образом, утрата экосистемных услуг, зависящих от биоразнообразия, может усугубить неравенство и маргинализацию наиболее уязвимых слоев общества, уменьшив их доступ к основным материалам для здорового образа жизни и ограничив их свободу выбора и действий. Экономическое развитие, которое не учитывает воздействие на эти экосистемные услуги, может снизить качество жизни этих уязвимых групп населения, даже если другие сегменты общества выиграют. Таким образом, изменение биоразнообразия неразрывно связано с бедностью, самой большой угрозой для будущего человечества, определенной Организацией Объединенных Наций.Это отрезвляющий вывод для тех, кто утверждает, что биоразнообразие — это просто интеллектуальная забота тех, чьи основные потребности и чаяния удовлетворяются.

Будущие направления

Большинство конкретных действий по замедлению утраты биоразнообразия относятся к сфере выработки политики правительствами и гражданским обществом. Однако научному сообществу все еще необходимо восполнить серьезные пробелы в знаниях. Во-первых, нам нужно больше узнать о связях между биоразнообразием и экосистемными услугами в богатых видами экосистемах, в которых преобладают долгоживущие растения.Во-вторых, если мы хотим предвидеть и избегать нежелательных экологических сюрпризов, необходимы более совершенные модели и больше эмпирических данных о связях между экосистемными услугами и взаимодействиями между различными трофическими уровнями. В-третьих, нам необходимо усилить систематический скрининг на функциональные признаки организмов, которые могут иметь последствия на уровне экосистемы. В этом смысле наши знания о том, как присутствие и локальная численность организмов (особенно растений), несущих определенные атрибуты, влияют на процессы в экосистеме, за последние несколько лет достигли значительного прогресса.Однако нам гораздо меньше известно о том, как диапазон реакций на изменение окружающей среды среди видов, влияющих на одну и ту же функцию экосистемы, способствует сохранению экосистемных процессов и услуг перед лицом изменений окружающей среды и неопределенности [16,
26]. Это имеет прямое отношение к оценке риска устойчивого предоставления экосистемных услуг. В-четвертых, экспериментальные планы для изучения связей между биоразнообразием и экосистемными процессами и услугами должны не только соответствовать статистическим критериям, но и имитировать биотические конфигурации, которые появляются в реальных экосистемах в результате общих практик землепользования (например,g. девственные леса по сравнению с моноспецифическими плантациями по сравнению с обогащающими насаждениями или системы агролесоводства с использованием пастбищной древесины по сравнению с разнообразной пастбищной мегафауной по сравнению с одним пастбищем, таким как крупный рогатый скот). При этом традиционные системы знаний и общепринятые методы управления служат ценным источником вдохновения для разработки новых проектов и проверяемых гипотез [27,
28]. Наконец, чтобы помочь в принятии политических решений и переговорах между различными местными, национальными и международными заинтересованными сторонами, необходим значительный прогресс в оценке и учете экосистемных услуг [29,
30].Задача здесь состоит в том, чтобы найти способы выявления и мониторинга услуг, которые являются как можно более конкретными, но в то же время не отчуждают мнение менее влиятельных социальных субъектов и не искажают анализ услуг, которые трудно количественно оценить или понять.

Итог

Влияя на величину, скорость и временную непрерывность циркуляции энергии и материалов через экосистемы, биоразнообразие в широком смысле влияет на предоставление экосистемных услуг.Наиболее драматические изменения в экосистемных услугах, вероятно, будут вызваны изменением функционального состава сообществ и утратой на одном и том же трофическом уровне локально многочисленных видов, а не утратой и без того редких видов. На основании имеющихся данных мы не можем определить безопасный уровень утраты биоразнообразия, и у нас до сих пор нет удовлетворительных моделей для учета экологических неожиданностей. Прямые эффекты факторов потери биоразнообразия (эвтрофикация, горение, эрозия почвы и наводнения и т. Д.)) на экосистемные процессы и услуги часто оказываются более драматичными, чем те, которые обусловлены изменением биоразнообразия. Тем не менее, есть убедительные доказательства того, что гобелен жизни, вместо того, чтобы пассивно реагировать на глобальные изменения окружающей среды, активно опосредует изменения в системах жизнеобеспечения Земли. Его деградация ставит под угрозу удовлетворение основных потребностей и чаяний человечества в целом, но особенно, и в первую очередь, наиболее обездоленных слоев общества.

Ящик 1.От процессов экосистемы к благополучию человека

Экосистемные процессы — это внутренние процессы и потоки, посредством которых экосистема поддерживает свою целостность (например, первичная продуктивность, трофический перенос от растений к животным, разложение и круговорот питательных веществ, эвапотранспирация и т. Д.). Они существуют независимо от человеческой оценки, и их величина и скорость могут быть установлены независимо от культурных, экономических и социальных ценностей и интересов различных групп людей (рис. 1, вставка «Экосистемные процессы»).

Экосистемные услуги — это выгоды, предоставляемые экосистемами, которые делают человеческую жизнь как возможной, так и стоящей. Экосистемные услуги зависят от контекста; то есть один и тот же экосистемный процесс может производить экосистемную услугу, которая высоко ценится одним обществом или группой заинтересованных сторон, но не высоко ценится другими обществами или группами. Некоторые экосистемные услуги включают прямое предоставление материальных и нематериальных товаров и напрямую связаны с присутствием определенных видов растений и животных, например, продуктов питания, древесины, лекарств и ритуальных материалов (рис. 1, путь 1 и нижний подпункт). -бокс окна Экосистемные услуги).Другие экосистемные услуги возникают прямо или косвенно в результате непрерывного функционирования экосистемных процессов. Например, формирование, сохранение и устойчивое плодородие почв, необходимых для выращивания растений и животных, считающихся важными в различных человеческих обществах, зависит от процессов разложения экосистемы, круговорота питательных веществ почвенной микробиотой и удержания воды и почвы. частицы хорошо развитой корневой сетью (рис. 1, путь 2 и верхний блок красного цвета в блоке «Экосистемные услуги»).Некоторые авторы (например, [30]) выступают за более строгое определение экосистемных услуг как компонентов природы, которыми непосредственно наслаждаются, потребляются или используются для поддержания или повышения благосостояния человека. Хотя такой подход может быть полезен, когда дело доходит до учета экосистемных услуг, мы делаем упор здесь на концептуальном плане, и поэтому мы предпочитаем использовать более широкие, общепринятые определения и классификации, принятые в Оценке экосистем на пороге тысячелетия [4]. Это связано с тем, что некоторые экосистемные услуги (например,g., обеспечение продуктами питания) можно количественно выразить в единицах, которые легко понять директивным органам и широкой общественности. Другие — например, услуги, которые регулируют и поддерживают производство торгуемых товаров — труднее поддаются количественной оценке. Если критерий, основанный на экономическом учете, применяется слишком строго, существует риск того, что оценка экосистемных услуг может быть смещена в сторону услуг, которые легко поддаются количественной оценке, но не обязательно наиболее важных [29].

Благополучие человека — это человеческий опыт, который включает в себя основные материалы для хорошей жизни, свободы выбора и действий, здоровья, хороших социальных отношений, чувства культурной самобытности и чувства безопасности.Ощущение благополучия сильно зависит от конкретного культурного, географического и исторического контекста, в котором развиваются различные человеческие общества, и определяется культурно-социально-экономическими процессами, а также предоставлением экосистемных услуг. Однако благополучие подавляющего большинства человеческих сообществ более или менее напрямую основано на устойчивом предоставлении основных экосистемных услуг, таких как производство продуктов питания, топлива и жилья, регулирование качества и количества водоснабжения. , контроль стихийных бедствий и т. д.(видеть
Рисунок 1, путь 3).

Благодарности

Мы благодарны У. Рейду, Х.А. Муни, Дж. Ориансу и С. Лаворелу за поддержку, вдохновение и критические комментарии в процессе, который привел к написанию этой статьи, а также ведущим авторам «Текущее состояние и тенденции оценки экосистем на пороге тысячелетия». , глава 11.

Ссылки

  1. 1.
    Бэйли Дж. Э., Хилтон-Тейлор С., Стюарт С. Н. (2004) Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП: Глобальная оценка видов.Гланд (Швейцария): МСОП.
  2. 2.
    Mace G, Masundire H, Baillie J, Ricketts T, Brooks T. и др. (2005) Биоразнообразие. В: Хассан Р., Скоулз Р., Эш Н., редакторы. Экосистемы и благосостояние человека: текущее состояние и тенденции: выводы рабочей группы по состоянию и тенденциям. Вашингтон (округ Колумбия): Island Press. С. 77–122.
  3. 3.
    Диас С., Тилман Д., Фарджоне Дж., Чапин Ф.И., Дирзо Р. и др. (2005) Регулирование экосистемных услуг биоразнообразием. В: Хассан Р., Скоулз Р., Эш Н., редакторы.Экосистемы и благосостояние человека: текущее состояние и тенденции: выводы рабочей группы по состоянию и тенденциям. Вашингтон (округ Колумбия): Island Press. С. 297–329.
  4. 4.
    Оценка экосистем на пороге тысячелетия (2005 г.) Экосистемы и благосостояние человека: синтез биоразнообразия. Вашингтон (округ Колумбия): Институт мировых ресурсов. 86 с.
  5. 5.
    Стокстад Э. (2005) Экология: Измерение пульса систем жизнеобеспечения Земли. Наука 308: 41–43.
  6. 6.
    Кремен С (2005) Управление экосистемными услугами: что нам нужно знать об их экологии? Ecol Lett 8: 468–479.
  7. 7.
    Kotiaho JS, Kaitala V, Komonen A, Paivinen J (2005) Прогнозирование риска исчезновения на основе общих экологических характеристик. Proc Natl Acad Sci U S A 102: 1963–1967.
  8. 8.
    Маккинни М., Локвуд Дж. (1999) Биотическая гомогенизация: несколько победителей заменяют многих проигравших в следующем массовом вымирании. Тенденции Ecol Evol 14: 450–453.
  9. 9.
    Grime JP (2001) Стратегии растений, процессы вегетации и свойства экосистем. Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья.417 с. Чичестер (Великобритания).
  10. 10.
    Эвинер В.Т., Чапин Ф.С. Футуйма DJ, редактор. (2003) Функциональная матрица: концептуальная основа для прогнозирования множественного воздействия растений на экосистемные процессы. Ежегодный обзор эволюции и систематики экологии, том 34. Пало-Альто (Калифорния): Annual Reviews 455–485.
  11. 11.
    Диас С., Ходжсон Дж. Г., Томпсон К., Кабидо М., Корнелиссен Дж. Х. К. и др. (2004) Характеристики растений, управляющие экосистемами: данные с трех континентов.J Veg Sci 15: 295–304.
  12. 12.
    Гарнье Э., Кортез Дж., Биллес Дж., Навас М.Л., Роуме С. и др. (2004) Функциональные маркеры растений фиксируют свойства экосистемы во время вторичной сукцессии. Экология 85: 2630–2637.
  13. 13.
    Hooper DU, Chapin FS, Ewel JJ, Hector A, Inchausti P, et al. (2005) Влияние биоразнообразия на функционирование экосистемы: консенсус современных знаний. Ecol Monogr 75: 3–35.
  14. 14.
    Тилман Д. (1999) Разнообразие и производство на европейских пастбищах.Наука 286: 1099–1100.
  15. 15.
    Филлипс О.Л., Холл П., Джентри А.Х., Сойер С.А., Васкес Р. (1994) Динамика и видовое богатство тропических влажных лесов. Proc Natl Acad Sci U S A 91: 2805–2809.
  16. 16.
    Элмквист Т., Фольке С., Нистром М., Петерсон Дж., Бенгтссон Дж. И др. (2003) Разнообразие ответных мер, изменение экосистемы и устойчивость. Границы экологии и окружающей среды 1: 488–494.
  17. 17.
    Тренбат Б. (1999) Многовидовые системы земледелия в Индии: Прогнозы их продуктивности, стабильности, устойчивости и экологической устойчивости.Системы агролесоводства 45: 81–107.
  18. 18.
    Altieri M (2004) Объединение экологов и традиционных фермеров в поисках устойчивого сельского хозяйства. Границы экологии и окружающей среды 2: 35–42.
  19. 19.
    Эстес Дж. А., Тинкер М. Т., Уильямс Т. М., Доак Д. Ф. (1998) Хищничество косаток каланов, соединяющих океанические и прибрежные экосистемы. Наука 282: 473–476.
  20. 20.
    Марон Дж. Л., Эстес Дж. А., Кролл Д. А., Даннер Е. М., Элмендорф С. К. и др. (2006) Завезенный хищник изменяет растительные сообщества Алеутских островов, препятствуя субсидированию питательных веществ.Ecol Monogr 76: 3–24.
  21. 21.
    Муни HA, Mack RN, McNeely J, Neville LE, Schei PJ и др. (2005) Инвазивные чужеродные виды: новый синтез. Вашингтон (округ Колумбия): Island Press. 368 с.
  22. 22.
    Уокер Б., Мейерс Дж. А. (2004) Пороги в экологических и социально-экологических системах: развивающаяся база данных. Экология и общество 9. Доступно:
    http://www.ecologyandsociety.org/vol9/iss2/art3. По состоянию на 23 июня 2006 г.
  23. 23.
    Ламбин Э. Ф., Гейст Х. Дж., Леперс Э. (2003) Динамика землепользования и изменения земного покрова в тропических регионах.Ежегодный обзор окружающей среды и ресурсов 28: 205–241.
  24. 24.
    Нейлор Р.Л., Голдбург Р.Дж., Примавера Дж. Х., Каутский Н., Беверидж МСМ и др. (2000) Влияние аквакультуры на мировые запасы рыбы. Nature 405: 1017–1024.
  25. 25.
    Даниэльсен Ф., Соренсен М.К., Олвиг М.Ф., Селвам В., Пэриш Ф. и др. (2005) Азиатское цунами: защитная роль прибрежной растительности. Наука 310: 643.
  26. 26.
    Лаворель С., Гарнье Э. (2002) Прогнозирование изменений в составе сообщества и функционировании экосистемы на основе характеристик растений: Пересмотр Святого Грааля.Функц. Экол. 16: 545–556.
  27. 27.
    Díaz S, Symstad AJ, Chapin FS, Wardle DA, Huenneke LF (2003) Функциональное разнообразие, выявленное в экспериментах по удалению. Тенденции Ecol Evol 18: 140–146.
  28. 28.
    Шерер-Лоренцен М., Потвин С., Коричева Дж., Борник З., Гектор А. и др. (2005) Дизайн экспериментальных древесных насаждений для функционального исследования биоразнообразия. В: Scherer-Lorenzen M, Körner C, Schulze ED, редакторы. Функциональное значение лесного разнообразия. Берлин: Springer-Verlag.С. 377–389.
  29. 29.
    ДеФрис Р., Пагиола С., Адамович В., Решит Акчакая Н., Арсенас А. и др. (2005) Экосистемы и благосостояние человека. Текущее состояние и тенденции: выводы Рабочей группы по состоянию и тенденциям. В: Хассан Р., Скоулз Р., Эш Н., редакторы. Аналитические подходы к оценке состояния экосистем и благополучия человека. Вашингтон (округ Колумбия): Island Press. С. 37–71.
  30. 30.
    Бойд Дж., Банцаф С. (2006) Что такое экосистемные услуги? Потребность в стандартизированных единицах экологического учета.Ресурсы для будущего. Вашингтон).

Влияние дорог на экологию человека


Дата поступления: 15 мая 2018 г. /
Дата принятия: 7 июня 2018 г. /
Дата публикации: 14 июня 2018 г.

Ключевые слова:
Дороги; Население воздуха; Температура; Краевой эффект; Тепловой эффект; Парниковые газы

Согласно шестой переписи населения, проведенной в Пакистане в 2018 году, общая численность населения Пакистана составила около 207,774,550 человек, и эта цифра увеличивается 2.4% годовых. Этот быстрый рост численности населения приводит к тому, что автомобили также используются в качестве транспортных средств. В качестве основного источника транспорта для нашей экономики наблюдается огромное увеличение количества дорог [1]. Однако с их использованием связаны очень разнообразные эффекты, включая как прямые, так и косвенные эффекты. Они могут включать утрату и деградацию среды обитания, вторжение сорняков, больных и диких животных и прямую гибель диких животных из-за аварий с транспортными средствами, нарушение передвижения из-за создания барьеров, изменение микроклиматических условий и изменения акустической среды.Что касается косвенного воздействия, то сюда входят искусственное освещение и шумовое загрязнение [2]. В этом обзоре обсуждается прямое или косвенное влияние дорог на человеческую экономику, здоровье и социальные факторы. Каковы их последствия и какие меры предосторожности следует соблюдать для устранения этих опасных эффектов.

Смертность в результате дорожно-транспортных происшествий

Обследование, проведенное на основе годовых показателей смертности животных фауны в результате дорожно-транспортных происшествий.Резкое увеличение их смертности наблюдается в разных районах Пакистана [3]. Согласно исследованию, проведенному в 2014 году с октября по ноябрь в городе Бхавнагар и его окрестностях. Около 35 основных видов животных стали серьезными жертвами. Основную долю этой смертности составляют виды млекопитающих, включая около 11 видов животных, 12 видов рептилий, 9 видов птиц и 2 амфибий, за исключением полосатой гиены у млекопитающих и красного удава у рептилий, все они вызывают наименьшее беспокойство [4].Это указывает на то, что ежедневно наблюдается значительная потеря нашей дикой природы из-за дорожно-транспортных происшествий [5].

Загрязнение воздуха

Загрязнение воздуха представляет собой серьезную угрозу для развивающихся стран азиатского мира, включая Пакистан. В Пакистане ненадлежащее использование ресурсов вызывает загрязнение воздуха и становится источником распространения таких веществ, как образование аэрозолей, токсичность свинца, астма и накопление парниковых газов [6]. Пенджаб — главная промышленно развитая провинция Пакистана, вносящая наибольший вклад в загрязнение воздуха.Различные факторы, способствующие загрязнению воздуха в этих областях, включая транспорт, электричество, использование домашнего топлива, различные виды товаров домашнего использования. Круговая диаграмма, показывающая различные процентные доли различных источников в Пакистане [7] ( Рисунок 1 ). Эти различные факторы увеличивают концентрацию различных тяжелых металлов, таких как цинк, свинец, медь, никель, хром, кобальт, кадмий и т. Д., Он также включает много следов металлов, таких как цинк, свинец, Mn, Cu, Cr, Ni, Co и Cd [8].

Дороги Исламабада, Фейсалабада и Пешавара находятся в хорошем состоянии, дороги полностью вымощены, и на этих дорогах используются экологически чистые материалы. Лахор и Кветта — индустриальные города, поэтому дорожная ситуация довольно жалкая. В то время как в Гуджранвале единственная проблема с дорогами — это печь для обжига кирпича. Все эти дороги построены в наиболее густонаселенных районах, поэтому их плотность намного выше. Но протяженность дорог может варьироваться в зависимости от застроенной территории. Транспортировка подразумевает использование различных транспортных средств.По оценкам, количество автомобилей в Пакистане увеличилось с 2 миллионов до 10,6 миллионов за последние 20 лет [9]. Среднегодовое использование транспортных средств увеличилось на 8,5% с 1991 по 2012 годы. Из-за увеличения использования транспортных средств и транспортных средств наблюдается увеличение количества загрязняющих частиц. В этом случае очень важны твердые частицы 10 и 2,5, их размер меньше 10 и 2,5 соответственно [10] ( Таблица 1 ). Эти факторы имеют разностороннее и опасное воздействие на экологию человека, включая респираторные и иммунологические нарушения [8].

ГОРОД ИСТОЧНИКОВ PM10 PM2,5
Лахор Сжигание биомассы, Дизельные двигатели, Остаточное жидкое топливо, сгорание 336 194
Кветта Промышленные и бытовые источники Кветты 126-709 104-222
Гуджранвала Кирпичная печь, Дорожное движение 5190
Пешавар Дорожное движение 720 110
Исламабад Дорожное движение 709
Файсалабад Дорожное движение 3477

Таблица 1: Концентрация твердых частиц (мкг -3 ) в разных городах Пакистана [24].

Краевой эффект

Краевой эффект — это изменение численности популяции из-за потери среды обитания. Дороги беспокоят популяцию многих животных, по-разному влияя на их среду обитания, размножение и гнездование [9,10]. Согласно многочисленным исследованиям сделан вывод, что шумовое загрязнение вызывает нарушение племенного поведения [11]. В то время как размещение птицами гнезд, ареалы обитания многих животных вызывают беспокойство из-за усиления краевого эффекта дорог. Места размножения птиц и территории увеличивают чистое перемещение животных с мест их деятельности.Однако такая потеря среды обитания усиливает внутривидовую и межвидовую конкуренцию между отдельными особями, что приводит к огромным потерям дикой природы во всех развивающихся странах. NaCl, используемый в дорожном строительстве, также может дать такие же результаты [12,13]. Кромка дороги состоит из навесов ( рис. 2 ). Впрочем, размер проема навеса сильно влияет на поведение живых животных. Эти различия в размерах навеса связаны с обезлесением и утратой среды обитания из-за дорожного строительства [14-16].Однако эффект Edge вызывает мобильность животных из этой области, потому что все экземпляры избегают краев дорог из-за более высокого шумового эффекта, загрязнения пылью и т. Д. [15-18]. Есть много последствий краевых эффектов, таких как грязь; с твердым покрытием, без стержней реакция образцов на эти типы кромок различна. Данные о крысоподобных видах млекопитающих представлены на диаграмме выше, где 0 представляет их появление рядом с лесом [19].

Влияние температуры

У каждого человека есть свой собственный диапазон температур для выживания.Сильное увеличение количества транспортных средств и выброса различных газов постепенно увеличивает температуру атмосферы [18-30]. Истощение озонового слоя и удаление аэрозолей от различных промышленных предприятий способствует усилению парниковых эффектов [19,27,31]. В Пакистане общий вклад в парниковый эффект составляет 7% от общего количества парниковых газов (ПГ). На долю Индии приходится около 89%, Мальдивы — 0%, Непал — 0%, Шри-Ланка — 1% и Бангладеш — 3%. Эта круговая диаграмма показывает вклад выбросов ПГ в Южной Азии в 2005 г. [17,20] ( Рисунок 3 ).Тепло усиливает эффекты терморегуляторной реакции в нашем гомеостазе [22]. Однако волна тепла распространяется и становится источником многих заболеваний, которые могут привести к гибели людей. Однако повышение температуры вызывает тепловой удар, который может привести ко многим заболеваниям [23,29]. Карачи является наиболее густонаселенным районом Пакистана и сталкивается с проблемой увеличения тепла из-за высоких выбросов транспортных средств [24]. В течение 2015 года температура в Карачи превышает 40 ° C, а максимальная зарегистрированная температура составляет около 45 ° C.Коэффициент смертности мужчин (69%), возраст старше 50 лет (74%), бездомных или живущих в доме с ограниченным электричеством и водой (60%) [25]. Множество исследований показывает, что пациенты в этой области сталкиваются с проблемой обезвоживания, имеющей все признаки клинического обезвоживания, включая дряблую кожу, высушенную слизистую оболочку [26]. Другие находки позволяют диагностировать пневмонию. Более того, малярийный паразит также обнаруживается в мазке периферической крови [27]. В дополнение к этому, ни у одного из выживших также не наблюдались клинические симптомы подтвержденной высокой температуры тела, частоты дыхания, индекса шока, снижения уровня сознания и значительно более низкого диастолического артериального давления [29].Данные отделения неотложной помощи больницы Инда на 150 пациентов с 17 по 23 июня 2015 года говорят нам, что у умерших пациентов очень низкое диастолическое артериальное давление, более высокая средняя частота дыхания, частота пульса, продолжительность пребывания в чрезвычайной ситуации, шоковый индекс и низкий уровень кислорода. насыщенность. Эти данные основаны на конфиденциальных клинических отчетах [28,29].

Данные, относящиеся к этому исследованию, были получены из различных соответствующих журналов, книг, периодических изданий, материалов конференций и других опубликованных материалов ( Рисунок 4 ).

Мы не можем отрицать важность дорог для нашего общества, поэтому мы должны использовать определенные превентивные меры для улучшения качества дорог. Мы должны использовать экологически чистые автомобили, менее загрязняющие воздух. Должно быть проведено надлежащее расследование для выдачи водительских прав водителям, и за грубое вождение следует взимать большой штраф. Следует ликвидировать транспортные средства, содержащие загрязняющие вещества. Мы должны поощрять пешеходов и велосипедистов и помогать им, чтобы в воздухе накапливалось меньше тепла. Точно так же должны быть надлежащие правила и нормы для хорошего строительства дорог.

Чтобы избежать побочных эффектов дороги, мы должны использовать меньше транспортных средств и больше ходить пешком. Мы должны использовать эффективные программы обучения водителей, чтобы избежать аварий. Должны быть посадки побольше прядей. Есть несколько эффективных программ помощи дикой природе. Строительство дорог должно находиться под контролем и балансировкой. Следует практиковать использование нефти с низким содержанием серы, как это практикуется в Карачи. Во избежание дорожно-транспортного травматизма следует разработать различные типы путепроводов и подземных переходов.Эти путепроводы включают в себя Сухопутный мост, путепровод, мост с навесом, планерную штангу и различные местные планы управления движением, а также различные подземные переходы, включая водопропускную трубу, туннель, мосты.

Я благодарю всех моих учителей, друзей и других добровольцев, которые помогли мне в этом обзоре.

В борьбе с пандемией мы должны спасти природу, чтобы спастись

Пандемия COVID-19 жестоко и трагически продемонстрировала, насколько здоровье и благополучие каждой семьи в Америке зависит от здоровья и благополучия природы — как здесь, дома, так и во всем мире.Природа связана со здоровьем человека, от внутренних механизмов, посредством которых экосистемы регулируют появление новых патогенов, до пользы для здоровья от проведения времени на открытом воздухе. Но уничтожая природные ресурсы Земли, мы теряем эти бесплатные услуги и снижаем нашу сопротивляемость новым болезням.

В настоящее время основное внимание следует уделять неотложным медицинским и социально-экономическим потребностям США. Однако вспышка COVID-19 выявила необходимость более активного и комплексного подхода к борьбе с эпидемиями инфекционных заболеваний, которые становятся все более распространенными во многих регионах мира.В частности, наряду с инвестициями в эпидемиологические исследования и здравоохранение, нам необходимо решить корень проблемы: разрушение природы.

COVID-19 — это зоонозное или инфекционное заболевание, которое передается людям от животных, не являющихся людьми. Почти две трети всех возникающих болезней связаны с зоонозами, и 71 процент из них возник в дикой природе. К ним относятся некоторые из самых смертоносных недавних пандемий, включая ВИЧ-СПИД, лихорадку Эбола, тяжелый острый респираторный синдром (SARS), а теперь и COVID-19.

Это не совпадение, что рост болезней, переносимых дикой природой, произошел одновременно с растущим посягательством человека на природу и быстро меняющимся климатом. Три четверти площади суши в настоящее время сильно изменено в результате использования человеком, а вымирание видов происходит почти в 1000 раз быстрее, чем это происходит от природы. Только в США каждые 30 секунд мы теряем открытое пространство размером с футбольное поле, и каждый пятый местный вид находится под угрозой исчезновения. Утрата среды обитания и чрезмерная эксплуатация диких животных, усугубляемые изменением климата, являются движущими факторами бума болезней и угрожают здоровью человека по трем причинам:

  1. Расширение путей передачи от дикой природы к человеку. Уничтожение среды обитания и потребление диких животных, особенно крупномасштабная законная и незаконная торговля дикими животными, увеличивают скорость взаимодействия между людьми и животными-переносчиками болезней, подвергая наши наиболее уязвимые передовые сообщества — и весь наш вид — новым патогенам.
  2. Нарушение экосистем и биоразнообразия. Фрагментация среды обитания и изменения популяций различных видов могут вывести экосистемы из равновесия — разрушить встроенные системы сдержек и противовесов, снижающих и регулирующих риск заболеваний, — и стоить будущим поколениям неоткрытых медицинских достижений в исчезновении биоразнообразия.
  3. Снижение способности сообществ справляться с ситуацией. Исчезновение природных территорий приводит к уменьшению количества мест, где люди могут наслаждаться прекрасным отдыхом на свежем воздухе. Многие исследования показали прямую связь между временем, проведенным на природе, и здоровым населением — как умственно, так и физически. Перед лицом глобального кризиса в области здравоохранения доступ к близлежащим паркам и открытым пространствам имеет решающее значение для всех сообществ.

Чтобы спастись, надо спасти природу. Хотя решения могут показаться глобальными по своему охвату, есть шаги, которые U.С. может принять сейчас, чтобы остановить волну. Прекращение разрушения природных территорий, активизация усилий по пресечению незаконного оборота дикой природы и создание большего количества парков и открытых пространств рядом с общинами — это три действия, которые политики могут предпринять для решения проблемы природного кризиса и, тем самым, для защиты благополучия и здоровья людей. наши сообщества.

Уменьшите опасное взаимодействие человека с дикими животными за счет борьбы с незаконной торговлей дикими животными и древесиной

Некоторые из самых смертоносных новых болезней, включая COVID-19, Эбола, атипичная пневмония и ВИЧ, возникли в результате нарушения естественных барьеров между популяциями людей и животных.Опасный тесный контакт и продолжительное воздействие происходит, когда люди вторгаются в среду обитания диких животных или приносят диких животных в человеческие сообщества. И то и другое является обычным явлением в мировой торговле и чрезмерном потреблении дикой природы, что лежит в основе всех четырех болезней. Спрос США на природные ресурсы и продукты дикой природы является движущей силой проблемы и связанных с ней пандемий. Будучи вторым по величине покупателем нелегальной продукции дикой природы в мире после Китая, Соединенные Штаты играют огромную роль в прекращении незаконного оборота дикой природы, прекращении неустойчивой вырубки лесов и поддержке международных усилий по охране природы.

Во всем мире законная и незаконная торговля дикими животными и растениями представляет собой крупный бизнес, который подвергает людей воздействию целого ряда видов и потенциальных болезней. Торговые работники, которые занимаются добычей, обработкой и транспортировкой живых животных и туш в зачастую антисанитарных условиях в отрасли, подвергаются высокому риску заражения зоонозами. Эти «передовые» работники часто проживают в сельских общинах и не имеют доступа к адекватным медицинским учреждениям. В результате эти работники часто не получают лечения, необходимого для диагностики инфекции и борьбы с ней.Для должностных лиц общественного здравоохранения это делает раннее выявление и сдерживание новых заболеваний особенно сложной задачей. В случаях незаконного оборота охраняемых видов животных раннее выявление новой болезни еще более затруднительно, поскольку работники могут лишаться стимулов сообщать о подозреваемых заболеваниях из-за страха наказания со стороны закона.

Незаконный оборот также создал условия для увеличения контактов человека с редкими и исчезающими видами, такими как шимпанзе и ящеры.Вирусы шимпанзе и других приматов, кроме человека, особенно опасны для людей из-за нашего генетического сходства. Считается, что панголины — наиболее часто подвергаемые браконьерству и торговле млекопитающими в мире — являются посредниками, через которые COVID-19 мог перейти из резервуара в летучих мышах к людям. В рамках незаконной торговли виды, которые редко взаимодействуют в природе, содержатся и перевозятся вместе, часто на переполненных рынках. Патогены легко передаются между разными видами животных и рабочими.

The U.У S. могут не быть физических рынков дикой природы такого же масштаба, но она обладает огромной силой и потенциалом, чтобы повлиять на отрасль как на ведущую страну назначения как законных, так и незаконных источников товаров дикой природы. В период с 2005 по 2014 год Управление правоохранительных органов Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных США обнаружило около 50 000 незаконных партий диких животных в портах въезда в США, содержащих более 660 000 отдельных животных, 5,5 миллиона частей тела и почти 5 миллионов фунтов мяса.

Эти каналы могут обеспечить проникновение патогенов в страну.Исследование 2012 года обнаружило доказательства потенциально опасных вирусов у шимпанзе и других нечеловеческих частей приматов, конфискованных в аэропортах США. В качестве основного направления для рептилий США по-прежнему подвержены постоянному риску вспышек сальмонеллы. Даже летучие мыши — наиболее вероятный естественный резервуар COVID-19 — на законных основаниях вывозятся тысячами из Азии в США без надлежащей документации, чтобы определить риск, связанный с их выловом из дикой природы.

Помимо спроса на опасные виды животных, U.С. — крупный покупатель нелегальной древесины. По оценкам, от 15 до 30 процентов мировой древесины поступает в результате незаконных лесозаготовок, которые открыли для людей использование старых тропических лесов. Это уничтожение лесов подвергает лесозаготовителей и пограничные сообщества воздействию новых патогенов, когда вырубка лесов приводит к вытеснению видов. Чрезмерный вылов рыбы имеет аналогичный косвенный эффект, заставляя сообщества в большей степени полагаться на дикую природу с повышенным риском как источник белка в отсутствие альтернативы.

Минимизация U.Роль S. в поощрении незаконной и опасной деятельности по добыче полезных ископаемых снизит риск новых пандемий, возникающих за границей, и в то же время сохранит биоразнообразие и принесет пользу здоровью и правам человека уязвимых сообществ. Соединенные Штаты могут достичь этой цели путем усиления и обеспечения соблюдения существующего законодательства, такого как Закон Лейси, который запрещает торговлю товарами дикой природы, приобретенными в нарушение федерального, племенного и иностранного законодательства. В закон, внесенный в 2008 году и включивший древесину, этот закон является мощным инструментом, позволяющим уменьшить участие Соединенных Штатов в незаконных лесозаготовках, и может использоваться для усиления нашего статуса крупного рынка для улучшения стандартов во всем мире.

Кроме того, лидерство США через пример, надежное финансирование и программную поддержку может поддержать глобальные усилия по борьбе с незаконным оборотом дикой природы, который, как и распространяемые патогены, выходит за пределы национальных границ. В соответствии с такими законодательными актами, как Закон об исчезающих видах и Закон о сохранении многонациональных видов, Соединенные Штаты могут снизить спрос на виды растений и животных из группы риска, поддерживая программы развития сообществ, которые снижают экономическую зависимость от продуктов дикой природы.Хотя администрация Трампа пыталась сократить финансирование внутренних и международных усилий Службы охраны рыболовства и дикой природы, настало время полностью финансировать, обеспечивать соблюдение и расширять эти законы — и защищать их от регулятивного отката и законодательных атак — в качестве инвестиций в глобальные здоровье.

Защита природных благ, сохраняя среду обитания и биоразнообразие

Деятельность человека разрушает, деградирует и фрагментирует природные территории с беспрецедентной скоростью. Разрушение среды обитания и утрата биоразнообразия способствуют росту новых заболеваний, подрывая естественную способность экосистем снижать и регулировать риск распространения патогенов среди диких животных.Ученые уже установили, что изменение в землепользовании является основной причиной одной трети недавних вспышек зоонозов. Выведя экосистемы из равновесия, деятельность человека превратила природные территории из нашей первой линии защиты в горячие точки для возникновения болезней и лишила сообщества жизненно важных услуг для здоровья человека. Обратить эту тенденцию вспять остается нашим лучшим шансом предотвратить следующую пандемию задолго до того, как она может распространиться на человеческие сообщества.

Природные экосистемы и биоразнообразие обеспечивают широкий спектр бесплатных и универсальных услуг для всех людей без дискриминации.Природа дает нам чистый воздух и питьевую воду; питает почву и повышает продуктивность сельского хозяйства; смягчает экстремальные погодные явления; обрабатывает отходы и токсины; перерабатывает питательные вещества; и улавливает углерод, и все это бесплатно. В центре этих услуг находятся растения и животные, которые имеют огромную ценность для здоровья как сокровищница генетической информации, на основе которой мы получили бесчисленные открытия в медицине. Как правило, чем выше биоразнообразие в экосистеме, тем выше ее продуктивность и полезность для человечества.Наше нынешнее разрушение природных территорий — вместе с чрезмерной эксплуатацией видов — меняет внешний вид и поведение экосистем, что ослабит здоровье и благополучие человека на десятилетия вперед.

Регулирование заболеваний — одна из экосистемных услуг, которой больше всего угрожает ухудшение природы и биоразнообразия. Когда изменения в землепользовании и фрагментация среды обитания уничтожают виды диких животных в экосистеме, оставшиеся животные и растения, пережившие вмешательство человека, могут размножаться в отсутствие хищников и конкурентов, тем самым достигая аномально высокой плотности.Патогены, которые специализируются на одном виде, могут беспрепятственно размножаться вместе со своими носителями.

Например, восточная часть Соединенных Штатов потеряла почти 2,4 миллиона акров природных территорий из-за разрастания городов и пригородов с 2001 по 2017 год. Средние млекопитающие, такие как рыси, рыжие лисы, скунсы и опоссумы, пострадали от сокращения численности населения из-за смены среды обитания. в лоскутное одеяло, разорванное дорогами, зданиями и разрастанием пригородов. В их отсутствие белоногие мыши сумели выжить и превратиться в мощный резервуар для болезни Лайма.За последние 25 лет частота инфицирования людей болезнью Лайма резко возросла из-за фрагментированных небольших лесов, в которых плотность зараженных клещей в семь раз выше из-за этого дисбаланса в экосистеме.

Точно так же ученые связали распространение вируса Западного Нила, переносимого комарами, с сокращением разнообразия видов птиц в Соединенных Штатах. Снижение разнообразия птиц связано с повышенным риском передачи инфекции человеку, поскольку немногие виды птиц, которые процветают в измененных человеком ландшафтах, как правило, наиболее восприимчивы к распространению болезни.

Ученые призвали к защите 30 процентов земель и водоемов США к 2030 году — цель, которая поможет остановить природный кризис и эрозию природы как оплот против болезней. В настоящее время только 12 процентов земель США находятся под постоянной защитой в естественном состоянии. Двадцать три процента океана в США надежно защищены от добычи полезных ископаемых, но почти все эти охраняемые территории находятся в западной части Тихого океана, вдали от континентальной части США. Короче говоря, существующая в стране защита земель и вод является недостаточной.Лица, определяющие политику на всех уровнях правительства, должны сформулировать амбициозный план по защите и сохранению большей части мира природы для достижения этой важной природоохранной цели.

В дополнение к расширению системы охраняемых земель и океанов США, нам необходимо поддерживать и финансировать научно обоснованные законы, такие как Закон об исчезающих видах (ESA) и Закон о договоре о перелетных птицах, которые охраняют отдельные виды растений и животных. . Биоразнообразие служит барометром экосистемы и здоровья человека и, во все большей степени, источником жизненно важных лекарств.Более половины самых популярных лекарств, выписываемых по рецепту в Соединенных Штатах, связаны с открытиями в области биоразнообразия. По оценкам экспертов, при нынешних темпах исчезновения мы теряем один крупный прорыв в медицине каждые два года. Многие из этих потенциально спасающих жизнь видов — такие как угрожаемый монстр Гила и находящаяся под угрозой исчезновения хьюстонская жаба — находятся под угрозой из-за ослабления законов, таких как ESA, и натиска индустриализации и разрастания городов.

Наконец, нам необходимо укрепить структуры и политику, которые позволяют коренным и племенным группам управлять землей и природными ресурсами.Расширение совместного управления охраняемыми территориями между племенами является не только важной частью уважения суверенитета племен, но также может иметь положительное влияние на биоразнообразие и экосистемные услуги. Исследования связывают управление земельными ресурсами коренных народов с более высоким средним числом видов в различных типах ландшафта по всему миру. В Соединенных Штатах, где природа претерпела огромную деградацию за последние два десятилетия, земли племен жили лучше, чем земли, находящиеся в федеральной, государственной или частной собственности.

Создавайте поближе к дому места для прогулок на свежем воздухе

Здоровье и безопасность семей в Америке неразрывно связаны со здоровьем нашего естественного мира. Было доказано, что открытое пространство — и доступ сообщества к открытому пространству — приносит широкий спектр преимуществ для психического и физического здоровья. Например, в начале пандемии Центры по контролю и профилактике заболеваний и государственные департаменты здравоохранения рекомендовали людям оставаться активными и здоровыми, в том числе выходя на улицу.По мере того как все больше и больше людей ищут места, где можно потренироваться, поразмыслить или просто найти уединение, становится все более очевидным, что природа — это не приятность — она ​​необходима для нашего благополучия.

Глобальная пандемия также показала, что наша система местных, государственных и федеральных парков и общественных земель нуждается в значительном расширении. В справедливой, равноправной и здоровой Америке каждый человек и каждое сообщество будет иметь доступ к открытому пространству и на свежем воздухе как дома.

Спрос Америки на природу не подлежит сомнению.В последнее десятилетие национальные парки все больше и больше становятся перенаселенными. Постоянно загруженные парковки, переполненные пешеходные маршруты и пробки на дорогах вызвали споры о том, как защитить как ресурсы парков, так и впечатления посетителей. Во время пандемии толпы не утихают. Во всяком случае, директива министра внутренних дел Дэвида Бернхардта об отказе от платы за вход в национальные парки побудила людей устремляться в оставшиеся открытые парки и общественные земли, подвергая опасности общины и сельские системы здравоохранения.Аналогичные тенденции наблюдаются в местных и государственных парках. Потребность в большем количестве парков и общественных земель — особенно близких к населенным пунктам — стала предметом особого внимания.

Решения о том, где защитить больше открытого пространства, должны учитывать потребности разных географических регионов и групп населения. Слишком долго сообщества с низкими доходами и цветные сообщества непропорционально сильно пострадали от утраты природных территорий. У этих же сообществ меньше шансов иметь поблизости парк или природные территории.Например, Trust for Public Land обнаружил, что более 100 миллионов человек — почти треть населения США — не имеют парка в пределах 10 минут ходьбы от дома. По мере того, как политики ускоряют темпы сохранения, они должны гарантировать, что все сообщества имеют равный доступ к природе, открытому пространству и местам для игр на открытом воздухе.

Программы, которые финансируют создание новых парков и открытых пространств, такие как Фонд охраны земли и воды (LWCF), критически важны для увеличения темпов сохранения окружающей среды.LWCF — это программа, которая использует доходы от морского бурения нефтяных и газовых скважин для защиты открытого пространства — от национальных парков, лесов и заповедников до местных парков, троп и игровых площадок. Благодаря этой популярной программе природные территории и культурные ресурсы во всех 50 штатах были защищены для будущих поколений. В 2019 году LWCF был окончательно повторно авторизован, но не получил постоянного финансирования, и на протяжении десятилетий Конгресс нарушал свое обещание американскому народу, выкачивая деньги из программы.В результате накопилось количество мест, заслуживающих защиты, которые могли бы обслуживать бесчисленное количество сообществ в условиях этого кризиса в области здравоохранения. Фонд LWCF должен быть полностью профинансирован — и индексирован с учетом инфляции — для поддержки здоровых сообществ и расширения доступа к природе.

Заключение

Защита природы — наша первая, лучшая и самая экономичная линия защиты от будущих пандемий. Согласованные шаги по пресечению незаконного оборота дикой природы и лесозаготовок; остановить стремительную утрату природных территорий; и защитить гораздо больше земли и воды, это защитит здоровье людей и укрепит экономику страны.По мере того, как Конгресс разрабатывает дополнительные законодательные меры по борьбе с этой смертоносной пандемией коронавируса, в том числе посредством инвестиций в стимулирование экономики, законодатели должны внедрять идеи и стратегии по защите и восстановлению природы в США и во всем мире. В конце концов, поскольку более половины мировой экономики умеренно или сильно зависят от природы и ее услуг, мы разрушаем природу на свой страх и риск.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *