Применение эволюционной биологии для решения современных угроз

Эволюционная биология — это не только изучение прошлого, но и мощный инструмент для решения актуальных проблем, от продовольственной безопасности до новых заболеваний. К такому выводу пришли девять международных учёных, включая Карла Бергстрома из Вашингтонского университета, в статье «Применение эволюционной биологии для решения глобальных проблем», опубликованной 11 сентября в журнале Science.

Борьба с нежелательной быстрой эволюцией

Эволюционные принципы можно использовать, чтобы «перехитрить» слишком быструю эволюцию, например, когда вредители и патогены быстро адаптируются к нашим методам контроля.

• В сельском хозяйстве: против насекомых-вредителей, устойчивых к токсинам генномодифицированных культур, эффективна стратегия «убежищ» — посадки рядом обычных растений. Это позволяет сохранять популяцию восприимчивых насекомых для скрещивания с устойчивыми, подавляя распространение резистентности.
• В медицине: для предотвращения устойчивости болезней (включая рак) к лекарствам у отдельного пациента следует применять комбинации препаратов, так как одновременная устойчивость к нескольким средствам развивается реже.
• Антибиотикорезистентность: Бактерии, быстро эволюционирующие и становящиеся устойчивыми к антибиотикам, — яркий пример проблемы. Ежегодные затраты на борьбу с устойчивыми микробами только в США оцениваются в $35 млрд. Учёные призывают к междисциплинарному обсуждению применения антибиотиков в медицине и сельском хозяйстве.

«Особую тревогу вызывает то, что нерешённая необходимость управления эволюцией, охватывающей несколько секторов, приведёт к распространению новых инфекционных заболеваний и генов устойчивости к противомикробным препаратам между природными системами, системами здравоохранения и сельского хозяйства», — отмечает соавтор Скотт Кэрролл из Калифорнийского университета в Дэвисе.

Помощь при слишком медленной эволюции

С другой стороны, существуют случаи, когда виды не могут адаптироваться достаточно быстро к меняющимся условиям, например, к изменению климата.

«Изменение климата создаёт огромное давление отбора на популяции по всему миру. Реакции, которые мы наблюдаем, будут зависеть от эволюционных процессов, но, возможно, мы сможем использовать наше понимание этих процессов, чтобы найти способы помочь видам», — говорит Карл Бергстром.

Необходимость эволюционного подхода

Учёные подчёркивают, что секторам здравоохранения, продовольствия и окружающей среды срочно необходимо внедрить инструменты, учитывающие эволюционную историю видов и риски нежелательных последствий быстрой адаптации к антропогенному воздействию. Эволюционные инструменты могут улучшить перспективы устойчивого развития.