Помоги проекту - поделись книгой:
Каждая черепаха откладывает приблизительно 100 яиц. Однако к моменту появления потомства из более чем 10 млн яиц, откладываемых во время аррибады, обычно остается всего лишь 0,2 %. При этом из вылупившихся малышей до зрелого возраста, как предполагается, доживает только 1 %. Отчасти виной всему сама аррибада, которая продолжается в течение приблизительно пяти ночей. Из-за того, что такому огромному количеству черепах приходится ютиться на сравнительно небольшом участке суши, каждая последующая волна рептилий выкапывает и повреждает яйца, отложенные их предшественницами за день до того. В результате обе кладки погибают из-за заражения бактериальными инфекциями. Еще одно печальное обстоятельство — продолжительность инкубационного периода у черепах составляет 45 дней, а аррибада, как правило, повторяется с интервалом в один месяц, а значит, гнездящаяся черепаха может выкопать и уничтожить яйца, отложенные во время предыдущей аррибады.
У стервятников пир уже в самом разгаре: они лакомятся остатками разбросанных повсюду расколотых яиц. Самостоятельно раскопать гнездо они не способны. На помощь приходят собаки — неизменные спутники людей. Собаки представляют угрозу как для прибывающих на пляж черепах, так и для их яиц и потомства. Хайро отгоняет их, но они тут же возвращаются обратно.
Он интересуется, хочу ли я заглянуть вглубь гнезда. Я киваю в знак согласия. Он аккуратно сгребает слой песка из-под хвоста тужащейся черепахи, и я наклоняюсь поближе. На дне гнезда поблескивает кладка из белых яиц, каждое размером с шарики для настольного тенниса. Под хвостом виднеется мясистый яйцеклад, из которого прямо у меня на глазах вываливается очередной драгоценный шарик, сопровождаемый струей прозрачной вязкой жидкости, которая призвана защищать хрупкие яйца от внешних воздействий. Мы наблюдаем за появлением еще нескольких яиц, после чего Хайро сгребает песок обратно на дно, и мы отходим.
Черепахи превосходно адаптированы к своей среде — недаром они дожили до наших дней, практически не изменившись с триасового периода: в дикой природе продолжительность их жизни превышает 100 лет, а репродуктивная функция сохраняется до глубокой старости. Но в антропоцене, в эпоху доминирования человека, они оказались, вероятно, в самой трудной ситуации за более чем 1 млн лет своего существования. Пляжи, на которых они откладывают яйца, оказались застроены или стали просто непригодны для такого использования из-за огромного количества людей и собак. Искусственное освещение само по себе вызывает проблемы, сбивая с толку черепах и вылупившихся малышей, для которых основным ориентиром служит лунный свет. Они гибнут и калечатся при столкновениях с лодками и судами, запутываются в рыбацких сетях и умирают, проглатывая пластик и прочий мусор, которыми мы загрязняем окружающую среду. Варварская эксплуатация рыбных ресурсов и разрушение коралловых рифов, в окрестностях которых они добывают пропитание, лишают их привычных источников пищи. Да и изменение климата не обходит черепах стороной — подъем уровня моря приводит к эрозии пляжей, тем самым сокращая площадь доступных для откладывания яиц территорий. Причем некоторые пляжи уже совершенно непригодны для использования черепахами. К тому же повышение средних температур приводит к изменению полового состава популяций, которое не может пройти бесследно. Пол черепахи зависит от температуры, в которой находится яйцо в инкубационный период. При более высоких температурах из яиц вылупляются особи женского пола; при низких температурах рождаются малыши мужского пола. По данным биологов, в результате глобального потепления у некоторых рептилий уже сейчас наблюдается половой дисбаланс, что может лишить многих из них возможности спариваться и в конечном итоге поставить под вопрос само выживание черепах. Например, в прошлом месяце здесь вовсе не было аррибады — как полагают исследователи, одной из причин может быть нехватка мужских особей.
Однако наибольшую угрозу для черепах представляет, безусловно, браконьерство. По всему миру в период откладывания яиц оливковых черепах убивают ради кожи и панцирей. Их яйца также объекты промысла, так как считаются изысканным деликатесом. За последние 20 лет, то есть всего за одно поколение, мировая популяция черепах этого вида уменьшилась на треть. Оборот незаконной торговли представителями дикой природы превышает $15 млрд в год, угрожая не только стабильности государственных режимов, но и здоровью человечества — ведь приблизительно 70 % инфекционных заболеваний имеют зоонозное происхождение. Во многих случаях незаконной торговлей дикими животными и растениями занимаются хорошо организованные криминальные структуры, которые подрывают деятельность государственных служб по противодействию другим видам незаконной торговли, включая торговлю оружием и наркотрафик. При этом вырученные средства идут на поддержание напряженности и разжигание региональных конфликтов. Стараясь скрыть истинное происхождение своего криминального товара на международных интернет-сайтах вроде eBay, торговцы используют в описаниях эвфемизмы или убеждают покупателей, что продаваемые животные выведены в неволе. Более половины всего оборота незаконной торговли приходится на Китай.
Во время аррибады пляж патрулируют экологи, как, например, Хайро, и несколько сотрудников государственной природоохранной службы. Им ни за что не справиться с готовыми на все браконьерами, которые сбывают яйца на черном рынке как средство для повышения потенции. Я сама видела, как в барах и кафе на карибском побережье Коста-Рики яйца черепах открыто продают и употребляют в пищу. На одном из пляжей в этой части страны — пляже Моин — откладывают яйца находящиеся под угрозой исчезновения кожистые черепахи. Масштабы браконьерства там таковы, что молодые экологи, многие из которых волонтеры, буквально бегут к гнездам, чтобы вырыть яйца и перенести их в безопасное место, где их не найдут браконьеры, многие из которых вовлечены в наркоторговлю, они ведут себя агрессивно, угрожая защитникам окружающей среды и нападая на них. В мае 2013 г. их жертвой стал молодой эколог Хайро Мора: когда он собирал яйца черепах, планируя перенести их в безопасное место, его похитили и жестоко убили. Преступники не были найдены. Никто из них не оказался за решеткой. А Мора пополнил непрерывно растущий список экологов, убитых в Коста-Рике и за ее пределами за непреклонность в защите окружающей среды. В 2015 г., когда список обновлялся в последний раз, в нем насчитывалось 185 имен экологов, пожертвовавших своими жизнями ради защиты природных ресурсов в разных частях света. Количество обвинительных приговоров по этим делам можно сосчитать по пальцам.
«Тебе страшно быть здесь одному ночью?» — спрашиваю я у Хайро. «Нет, здесь не так, как на карибском побережье», — говорит он. А потом признается: «Иногда». Смерть Мора заставила экологов задуматься о собственной безопасности. Большинство из них перестали патрулировать пляж Моин. Говорят, что теперь браконьерам никто не мешает, и они продолжают бесчинствовать. И все же Хайро и такие, как он, по-прежнему готовы рисковать собственной жизнью в борьбе за сохранение дикой природы.
Рассвело — на часах шесть утра. Хайро улыбается, несмотря на усталость. Пляж, где еще мгновение назад не было никого, вот-вот заполнится чужаками. «Наша» черепаха отложила все яйца, тщательно засыпала их песком и неуклюже ползет к берегу, чтобы, внеся свой вклад в продолжение вида, вместе с другими матерями вернуться в океан. Как бы смешно это ни звучало, но сейчас, когда на смену ночи приходит день, это прекрасное место, где я наблюдала за армией заполняющих пески черепах, где я стала свидетелем родовых мук матери, дающей жизнь новому поколению, кажется мне почти своим, чем-то, за что я в ответе. И вот я вижу, как с другого конца пляжа, граничащего с деревней, приближается группа примерно из 40 человек — в руках у них большие мешки из-под риса и корзины.
Мы, люди, всегда эксплуатировали природные ресурсы, используя их в качестве источника пищи, энергии и удовлетворения прочих потребностей. Тут нам нет равных, и в этом-то и заключается секрет нашего успеха как вида: только благодаря этому навыку мы сейчас живем дольше и лучше, чем когда-либо прежде, господствуя над всем миром. В прошлом из-за нашей деятельности уже произошло несколько вымираний местного значения, но теперь, когда нас более 7 млрд, мы перешли на совершенно новый, глобальный уровень, ставя под угрозу те самые ресурсы, от которых зависит сама возможность нашего существования. Укладывается ли происходящее с нами в рамки обычных законов природы: действительно ли мы так и будем размножаться, пока полностью не исчерпаем возможности окружающей среды, после чего последует резкое уменьшение популяции? Или же мы — первый вид, которому суждено самому определять свою судьбу, который способен обуздать естественные потребности и остановить варварское расхищение природных ресурсов, сохранив их пригодными для жизни в будущем?
Вот уже несколько десятилетий местные жители занимаются продвижением уникальной инициативы: здесь проводится неоднозначный эксперимент в области охраны окружающей среды, направленный на поддержание популяции черепах на достаточном для выживания вида уровне при соблюдении интересов живущих в нищете местных жителей. Остиональ — единственное место в мире, где сбор черепашьих яиц разрешен законом.
Ко мне подходит Малена Вега. Ее круглое лицо озаряет теплая улыбка. Мы пару раз говорили по телефону, и она любезно предложила мне принять участие в запланированных на сегодня мероприятиях. Она переводит взгляд на Хайро, который подтверждает, что на пляже побывало более тысячи черепах — это минимальное количество, которое требуется по закону для сбора яиц. Помахав на прощанье рукой, он отправляется обратно на научную станцию, чтобы немного поспать перед вечерней работой. В этот самый момент раздается звук рога, давая сигнал к началу сбора.
В конце 1980-х гг. представители деревни обратились к занимавшимся изучением аррибады биологам с вопросом о возможности легализации сбора яиц в масштабах, не угрожающих выживанию черепах. Они были обеспокоены огромным количеством браконьеров, которые заполонили деревню, — те не только воровали яйца, но еще и запугивали местное население. В сотрудничестве с правительством был разработан специальный план, а также учреждена саморегулирующаяся Ассоциация развития Остионаля во главе с жительницами деревни. Согласно плану некоторым семьям разрешалось собирать установленное количество яиц в первые три утра в течение аррибады. (Эти яйца в любом случае повреждаются черепахами, которые приходят на пляж в последующие дни. По подсчетам исследователей, в результате сбора яиц в первые дни итоговое количество вылупившихся детенышей увеличивается на 5 %.) По условиям достигнутого соглашения местные жители поддерживают пляж в чистоте, защищают черепах и яйца от браконьеров и следят за толпами туристов, которые осаждают Остиональ во время аррибады. Чтобы не поощрять рост черного рынка, собранные яйца разрешено продавать по той же цене, что и куриные, а вырученные средства идут на общественные проекты.
Все пространство вокруг меня заполняется мужчинами и женщинами, которые в поисках гнезд как будто танцуют тарантеллу на песке, мягко ступая по нему голыми ступнями. На всех есть что-то, связанное с черепахами, — это может быть ожерелье или футболка с их изображением. Один за другим люди садятся на колени и начинают рыть песок. Черепах на пляже совсем немного — следующая волна прибудет только с приходом сумерек. Малена садится на корточки рядом со мной. Ритмично работая руками, она добирается до более плотного слоя в песке. У меня замирает сердце — неужели это ее гнездо, то самое гнездо, которое было заботливо вырыто, наполнено яйцами и зарыто на моих глазах?
«Иди сюда», — подзывает меня Малена. Я подхожу. Она хватает мою руку и заставляет меня опустить ее в вырытое отверстие в песке. «Чувствуешь что-нибудь?» — спрашивает она. Немного покопавшись, я, к своей радости, не нахожу ничего, кроме песка. Малена запускает свою руку и ловким движением извлекает на свет пару яиц, которые кладет в мешок. «Попробуй еще раз», — говорит она мне.
На этот раз я, следуя примеру Малены, загибаю руку так, чтобы забраться поглубже, и нащупываю яйца. Я достаю одно из них. Малена аплодирует мне, а потом несколько раз запускает руку в яму, выгребая яйца пригоршнями. Она достает все, что есть в гнезде, зарывает его и отходит на пару метров в сторону, чтобы начать все заново. Я сижу, держа в руке извлеченное мной яйцо. Оно мягкое и теплое на ощупь — от моих прикосновений на нем образуются вмятины. Я превратилась в вора из своих кошмаров, вора, забравшегося в детскую сразу, как только из нее вышла мать. Это полностью противоречит той культуре уважительного отношения к окружающей среде, в которой я была воспитана: воровство яиц уже само по себе плохой поступок, но воровство яиц охраняемого вида — настоящее преступление.
«Его можно есть сырым», — подсказывает Малена. И тут же показывает, как это делается: разрывает скорлупу и отправляет содержимое в рот. За считаные минуты мешки людей вокруг меня наполняются яйцами. На черном песке становится слишком жарко, и все хотят побыстрее вернуться в деревню, туда, где тень. Я помогаю Малене завязать мешок, и мы вместе тащим его по песку назад к ее дому. Во время частых передышек — черепашьи яйца, как оказывается, не такие уж и легкие — Малена, занимающая пост президента Ассоциации развития Остионаля, рассказывает мне о том, как проект изменил жизнь в их деревне. Остиональ — бедная крестьянская деревушка, ютящаяся на небольшом пространстве, ограниченном двумя реками, горами и океаном. В сезон дождей, когда реки выходят из берегов, деревня оказывается полностью отрезана от суши, и жителям приходится выживать за счет той еды, которую им удалось запасти. Многие покинули Остиональ и осели в городах, где есть работа. Сейчас, по ее словам, благодаря разрешению на сбор яиц люди получают прожиточный минимум. Кроме того, у них теперь есть деньги на оплату образования, выплату пособий по уходу за детьми и пенсий. Люди стали возвращаться в деревню и строить свою жизнь здесь. «Черепахи — наше все, — говорит она. — Мы любим их. От них зависит наше будущее».
«Но разве это не простая легализация браконьерства, которым вы занимались до того?» — спрашиваю я. «Раньше здесь было опасно, — поясняет Малена. — Пляж был грязным. Сюда отовсюду шли браконьеры. Иногда вмешивалась полиция и начинались перестрелки. В мою бабушку попала шальная пуля, и она умерла. После этого мы сказали: хватит! Это наша деревня, и это наши черепахи!» Я поражена яростной решимостью этой женщины, которая сама уже стала бабушкой, и тому, чего она добилась вместе со своими соседками.
Сейчас, как никогда прежде, мы нуждаемся в ресурсах, которые нам может дать природа. Без них нам не поднять экономику бедных стран и не обеспечить нужды растущего населения. Но мы должны научиться пользоваться ими так, чтобы они не иссякали. Попытки реализации проектов, аналогичных тому, которым занимаются в Остионале Малена и ее соседи, предпринимаются в тропических лесах, где пытаются остановить бесконтрольную вырубку деревьев, и в океанах, где остро стоит проблема сохранения рыбных ресурсов. Еще слишком рано делать вывод о реалистичности планов по ограничению эксплуатации этих находящихся под угрозой истощения ресурсов до уровня, обеспечивающего возможность их естественного воспроизводства. Но уже сейчас можно утверждать, что учет долгосрочных интересов тех, кто живет в этих экологически уязвимых частях нашей планеты, сказывается положительно на существующих там экосистемах. Возможно, все дело в присущих людям альтруистических наклонностях, заставляющих нас заботиться о других видах и окружающей среде, являющейся нашим домом.
Мы подходим к жилищу Малены — незамысловатому строению из дерева, разделенному на части панелями. Она живет здесь со своей дочерью, внучкой и несколькими курицами. «Ты просто обязана попробовать черепаху», — улыбаясь говорит она и перечисляет многочисленные целебные свойства содержимого яиц. Пока она нагревает на плите сковороду, нарезает кориандр и лук и взбивает свежесобранные черепашьи яйца в миске, я размышляю о причудливости наших представлений о ценности живых существ — и губительных последствиях, к которым они приводят. Многие экологи убеждены, что поддержка спроса на черепашьи яйца стала одной из причин убийства Хайро Мора. Но теперь я понимаю, что вклад выручки от продажи яиц в экономику Остионаля обеспечивает черепахам куда больший уровень защиты, чем любые иные меры.
В наступившую эру господства человека мы больше не можем позволить себе наблюдать со стороны за тем, как природа гибнет под нашим натиском, — в этом случае выживут только водоросли. Если мы хотим сохранить диких животных, мы должны активно охранять их. По большому счету, никакой практической пользы от черепах для нас нет. Но все же я бы не хотела жить в мире, где их больше нет. Пока мы мечемся между противоречащими друг другу потребностями людей и природы, пример Остионаля показывает, что совсем не обязательно выбирать что-то одно. В действительности, чтобы сохранить дикую природу, мы должны защитить жизни людей.
Омлет из черепашьих яиц был превосходным.
3
Изменение климата
Джулия Слинго
Одной из ключевых угроз XXI в. станет изменение климата; от того, сможем ли мы справиться с ней, будет зависеть наше физическое и материальное благополучие, а также возможность поддержания окружающей среды в устойчивом состоянии. В 2015 г. более 190 стран обязались не допустить роста среднегодовой температуры более чем на 2º C, а при благоприятном, но весьма маловероятном, развитии событий — добиться, чтобы он не превысил 1,5º C. Но что это все значит для нас, и как усилия, направленные на решение проблемы изменения климата, отразятся на том, как мы живем и где мы живем? Стоит ли нам уже беспокоиться?
Давайте начнем с этих двух слов — «климат» и «изменение». Под климатом понимают совокупность средних значений за продолжительный промежуток времени — как правило, 30 лет и более — таких факторов, как сила ветра, температура и уровень осадков, которые могут считаться неизменными. На таком уровне мы ожидаем их видеть год за годом, сезон за сезоном. Многие общества и экономики точно адаптированы к текущему состоянию климата. Наглядный пример — Индия, где муссонные дожди играют ключевую роль в обеспечении людей водой, пищей и энергией, и любая задержка в наступлении сезона дождей или его отсутствие могут иметь колоссальные последствия для экономики страны. Однако, как говорится в одной известной шутке (иногда ее авторство приписывают Марку Твену, но, скорее всего, она принадлежит Эндрю Джону Хербертсону, британскому географу, профессору Оксфордского университета): «Климат — это то, чего ждешь, а погода — то, что получаешь». Поэтому, когда мы говорим о климате, мы также не должны забывать о разнообразии погоды, из которого он и формируется, и в особенности — об экстремальных погодных условиях, их периодичности и возможном влиянии на нас. Более того, как раз в погодных катаклизмах — бурях, наводнениях, лесных пожарах, штормовых волнах и периодах аномально высоких температур — мы видим самые значимые последствия изменения климата.
Словом «изменение» обозначают то, что отличается от нормы. Но как определить, что есть норма? Погодные и климатические условия непрерывно меняются на всех возможных временных промежутках — от часов до десятилетий, и эта изменчивость — одна из определяющих характеристик климата. Возможный способ определить изменение заключается в том, что климат выходит за пределы, к которым мы как представители современной цивилизации привыкли; как раз из этого исходили ученые, когда пришли к выводу о наличии «неоспоримых» доказательств изменения климата.
Впрочем, если заглянуть в историю, становится понятно, что климат на Земле менялся всегда — и во время последних ледниковых периодов, и в далеком прошлом, когда на Земле было теплее, а углекислого газа в атмосфере — куда больше, чем сегодня. Так почему же эта проблема так беспокоит нас именно сейчас?
Есть три обстоятельства, которые отличают нынешнее изменение климата от всех предыдущих. Первое — причина изменения. Виновником изменения климата сегодня является рост — причем стремительный — уровня концентрации парниковых газов, в особенности углекислого газа, в атмосфере. Мы получаем древний углерод, который миллионы лет назад вошел в состав угля, нефти и газа, и выпускаем его в атмосферу в процессе сжигания, чтобы удовлетворить свои неуемные потребности в энергии для обеспечения функционирования государств и поддержания привычного образа жизни. На все про все нам понадобилось всего несколько десятилетий. К тому же, вырубая леса и повышая уровень кислотности Мирового океана, мы влияем на способность биосферы Земли поглощать углерод и компенсировать вред от производимых нами выбросов. Поскольку углекислый газ — парниковый, стремительный рост его содержания в атмосфере, не связанный с причинами естественного порядка, приводит к увеличению температуры Земли со всеми связанными с этим изменениями погодных условий и окружающей среды, такими как более продолжительные периоды аномально высоких температур, засухи и наводнения, а также таяние полярных льдов и ледников. Если мы посмотрим на изменения климата в прошлом, то увидим, что они были вызваны медленными вариациями земной орбиты вокруг Солнца. В первую очередь они влияли на температуру. На изменение температуры реагировали природные экосистемы, от жизнедеятельности которых зависит уровень содержания углекислого газа в атмосфере. Таким образом, изменения в прошлом определялись совершенно другими факторами, и хотя мы можем извлечь кое-какие уроки из истории Земли, проводить аналогию между древними процессами и тем, с чем мы имеем дело сегодня, не совсем корректно.
Второе отличие — скорость, с которой меняется климат. Уровень углекислого газа сейчас более чем на 30 % превышает уровень всего лишь столетней давности. Более того, он на 30 % выше всего, что видела Земля по крайней мере за последние 800 000 лет. За прошедшее столетие средняя температура на поверхности Земли уже выросла на 1 °C. Если мы не предпримем серьезные меры, к 2050 г. она вырастет на 2 °C или даже больше. Если на первый взгляд эти цифры кажутся незначительными, стоит вспомнить, что для прекращения последнего ледникового периода было достаточно, чтобы температура на планете повысилась всего лишь на 5 °C! Кроме того, интенсивно наращивая выбросы углерода, мы фактически разрываем природные механизмы обратной связи, которые могли бы обеспечить выживание экосистем в условиях изменения климата. Последствия видны уже сейчас: разрушаются естественные среды обитания; меняются сезоны, что оказывает влияние на жизненные циклы многих видов. Скорость изменений слишком велика, чтобы многочисленные растения и животные, жизнь которых они затрагивают, могли мигрировать или адаптироваться. Велика вероятность того, что наблюдаемая сейчас дестабилизация климата в ближайшие несколько десятилетий подорвет механизмы, обеспечивающие сохранение и устойчивое развитие многих природных экосистем. В то же время мы опустошаем запасы подземных вод и забираем такое количество воды из наших самых крупных рек, что иногда к месту впадения в океан в них просто ничего не остается. Иными словами, мы вмешиваемся в работу важнейших циклов на нашей планете, нарушая круговорот воды и углерода. Куда это может завести нашу планету — никто не знает.
Третье отличие — масштабы деятельности человека, на фоне которой происходит изменение климата. Численность населения планеты растет; наши города стремительно расширяются, многие из них находятся у береговой линии; наш мир оплетает все более плотная и сложная система взаимных связей, опирающихся на глобальные сети, эффективные транспортные системы и бесперебойное снабжение пищей, энергией и водой. Все эти системы и без того весьма уязвимы перед неблагоприятными погодными и климатическими условиями, а дополнительная нагрузка, вызванная изменением климата, еще больше усугубляет ситуацию, угрожая нашей безопасности в будущем. Глобальные климатические процессы прямо и косвенно оказывают сегодня как никогда большое влияние на условия жизни людей, а также на их имущество, физическое здоровье и материальное благополучие.
Поэтому у нас предостаточно поводов для беспокойства и совсем мало времени, чтобы что-то предпринять. Еще в 1990 г. премьер-министр Великобритании Маргарет Тэтчер говорила об угрозе изменение климата:
Мы на Земле — арендаторы с условиями полной ответственности за состояние арендуемой собственности. Благодаря работе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC) мы можем сказать, что располагаем результатами инспекции. В арендуемой нами собственности возникло много неисправностей, и медлить с ремонтными работами больше нельзя… Если, получив это своевременное предупреждение, мы ничего не станем делать и просто махнем рукой, убеждая себя, что на наш век и так всего хватит, мы поставим под угрозу жизнь будущих поколений. Мы не можем просто ждать, когда эти проблемы в полной мере дадут о себе знать, — они уже назрели, и, если сидеть сложа руки, нашим детям и внукам, которые сейчас еще только готовятся к взрослой жизни, придется иметь дело с их последствиями.
Все последние 25 лет мы получаем подтверждения актуальности ее высказывания, включая весьма внушительный массив научных данных, и все равно продолжаем надеяться на чудо.
По сравнению с показателями доиндустриальной эпохи среднегодовая температура повысилась приблизительно на 1,0 °C; с 1979 г., когда начались наблюдения, площадь морских льдов в летнее время в Арктике сократилась примерно на 40 %; с начала 1990-х гг. уровень моря поднимается приблизительно на 3 мм в год; в каждое из трех последних десятилетий на поверхности Земли было теплее, чем в любое другое десятилетие начиная с 1850 г. Сегодня мы как никогда уверены, что с начала 1950-х гг. именно деятельность людей — это главный фактор, определяющий рост температуры (5-й доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата, 2014 г.).
Мы часто говорим о невозможности точно спрогнозировать, что будет с климатом в будущем, но все же кое в чем можем быть точно уверены. Нам известно, что на Земле будет становиться все теплее и теплее; мы знаем, что по мере повышения температур негативные последствия изменения климата будут расти в геометрической прогрессии, рискуя принять не просто необратимый, но катастрофический характер; мы знаем, что уровень моря будет подниматься еще долго после того, как нам удастся стабилизировать температуру на поверхности Земли, и что таяние полярных льдов и ледников продолжится.
Мы также знаем, что, как бы ни изменился в будущем уровень выбросов углерода, даже существующей его концентрации в атмосфере уже достаточно, чтобы гарантировать неизбежность изменения климата. Таким образом, что бы мы ни предприняли, нам все равно придется в какой-то мере адаптироваться к новым условиям. Масштабы инвестиций, которые могут потребоваться, например, для реализации мер по защите от наводнений и строительства защитных сооружений в прибрежных районах, риск, которому мы подвергаем себя в случае неудачи, а также большие временные затраты на строительство и эксплуатацию такой инфраструктуры означают, что инвестиционный климат в ближайшие два-три десятилетия будет очень чутко реагировать на климатические процессы. Необходимо уже сейчас задуматься о том, как мы можем подготовиться сами и подготовить наши города к возможным последствиям изменения климата и что можно сделать для защиты природной среды.
Климат Земли устроен чрезвычайно сложно; чем больше мы наблюдаем за ним и моделируем его, тем больше узнаем о множестве взаимодействий, из-за которых в нем происходят наблюдаемые изменения. Мы теперь знаем, что благодаря своей исключительной способности поглощать тепло океаны фактически определяют характер проявлений изменения климата в масштабах всей планеты и в конкретных регионах и что в течение ближайших десятилетий многое будет зависеть именно от них; мы выяснили, что, вероятнее всего, под влиянием потепления и изменения режима распределения осадков биосфера суши, состоящая из растительного и почвенного покровов, будет поглощать все меньше и меньше тепла, что приведет к дальнейшему усилению парникового эффекта, создаваемого выбросами углерода вследствие деятельности человека; мы поняли, что в силу простого физического принципа, согласно которому чем теплее воздух, тем больше воды может находиться в нем в виде пара, изменение климата неизбежно приведет к увеличению уровня осадков и наводнениям. И это далеко не полный перечень. На фоне этих научных фактов осознание практически полного отсутствия в климатической системе нашей планеты хоть каких-нибудь механизмов, которые могли бы смягчить последствия производимых нами выбросов парниковых газов, действует особенно отрезвляюще: чем больше мы знаем, тем явственнее проступает суровая реальность и тем очевиднее становится, что впереди нас ждут даже более непростые времена, чем мы думали ранее.
Что касается оценки риска наступления необратимых или опасных для нас изменений климата, за последние годы мы проделали колоссальную работу, создав новое поколение климатических моделей, учитывающих намного большее количество факторов и элементов земной системы. Эти исследования имеют исключительно большое значение, так как одного лишь наблюдения недостаточно для полноценного прогнозирования эволюции нашей планеты или хотя бы даже для понимания истоков нынешней ситуации. Без этих знаний мы не сможем решить, когда и какие меры нужно предпринять для смягчения последствий изменения климата.
В 2015 г. прирост температуры на поверхности Земли достиг отметки 1 °C, то есть половины от установленного в Париже предельного значения 2 °C. При этом текущий объем выбросов углерода уже достиг 2 / 3 максимально допустимого для того, чтобы температура не выросла более чем на 2 °C. Впрочем, даже эти расчеты уже кажутся слишком оптимистичными: согласно новым данным, из-за таяния вечной мерзлоты и исчерпания возможностей биосферы по поглощению производимых нами выбросов углерода у нас даже меньше времени и возможностей что-то предпринять. Поэтому, учитывая крайне высокую вероятность того, что изменение климата будет иметь в лучшем случае неприятные, а в худшем — опасные для нас последствия, было бы весьма неразумно с нашей стороны полагаться на волю случая в вопросе будущего планеты. Неопределенность не оправдывает бездействие.
На временной шкале эволюции климата 2050 г. уже совсем не за горами, и мы можем составить более или менее точную его картину. Я не стану перечислять все цифры и факты, коим несть числа. Вместо этого я попробую поразмышлять о том, какой будет планета, если нам не удастся существенно сократить объем выбросов и что это будет означать для человечества. Например, мы знаем, что сильнее всего пострадают самые бедные, то есть те, чье положение и без того ужасно и кто не располагает ресурсами, за счет которых мог бы обеспечить собственное выживание.
Итак, давайте перенесемся в 2050 г. Температура на поверхности Земли пересекла рубеж 2 °C по сравнению со значением 100-летней давности, а уровень Мирового океана за этот же период поднялся на 30 см. В летнее время в Арктике теперь совсем нет льда, а температура воды в океанах существенно повысилась. Состав популяций морских млекопитающих, рыб и птиц меняется, а вместе с ним и состав доступных людям источников пищи. Возрастает риск нехватки продовольствия; вследствие исчезновения прибрежных морских льдов, повышения уровня моря и тяжелых погодных условий некоторым группам населения приходится переселяться в другие места. Освободившись ото льдов, Арктика становится важным транспортным коридором, кроме того, активно разрабатываются находящиеся на ее территории месторождения полезных ископаемых. Под влиянием новых инвазивных видов, занесенных в ходе активной деятельности человека, изменяются природные экосистемы.
В Индии жара накануне сезона муссонных дождей практически парализует жизнь большинства населения, особенно на равнинах в северной части страны, а с приходом муссонов из-за увеличения среднесуточного уровня осадков начинаются наводнения. Из-за подъема уровня моря жители прибрежных районов все чаще страдают от затопления во время штормовых нагонов. Морская вода попадает в пресные водоемы, что делает их непригодными для использования в сельском хозяйстве и способствуя все более широкому распространению передающихся через воду заболеваний. Обостряется проблема вынужденной миграции. Но есть и положительные изменения — качество воздуха существенно улучшилось, и все меньше людей страдают заболеваниями дыхательной системы.
Повсюду в тропиках температура в дневное время нередко достигает отметок, делающих опасной работу вне помещений, что затрудняет реализацию проектов в области строительства и ремонта объектов инфраструктуры в крупных городах.
Вследствие повышения уровня моря ряд островных государств, таких, например, как Кирибати в центральной части Тихого океана, становятся непригодными для жизни людей. Местные жители лишаются своей земли, а их будущее выглядит весьма неопределенным. В других частях Мирового океана обесцвечивание кораллов делает невозможным традиционное рыболовство — один из основных источников выживания для местного населения. Туризм, который до этого играл важную роль в местной экономике, переживает упадок.
Население на юге Австралии и в Средиземноморье, включая Ближний Восток, живет в условиях продолжительных засух и периодов аномально высоких летних температур. Лесные пожары становятся все более опасными, угрожая жилью людей и городской инфраструктуре, а также нанося немалый вред природным экосистемам. По мере истощения запасов подземных вод все острее встает проблема обеспечения населения водой.
Погода в Великобритании и на севере Европы становится все более неустойчивой, характеризуясь резкими перепадами температуры и обильными осадками. В регионе вкладывается все больше и больше средств в строительство сооружений для защиты от наводнений. Люди здесь меняют образ жизни, стараясь минимизировать негативные последствия изменения климата. В летнее время все чаще имеют место периоды аномально высоких температур, а отсутствие снежного покрова из-за повышения температуры не оставляет шансов любителям зимних видов спорта. Однако благодаря большей продолжительности вегетационного периода и более благоприятному температурному режиму перед местными жителями открываются новые возможности для расширения ассортимента выращиваемых культур и развития туризма.
Этот короткий экскурс, показывающий, каким может быть наш климат в 2050 г., еще раз заставляет всерьез задуматься о том, что социально-экономические процессы в обществе будут во многом определяться характером изменения климата, а также о том, что именно мы несем ответственность за сохранение разнообразия природных экосистем на Земле. Важно помнить, что, вероятнее всего, самым ценным ресурсом на планете в будущем станет вода. В ближайшие десятилетия приобретут особую актуальность вопросы, связанные с изучением изменений в режимах распределения осадков в разных регионах, их влиянием на обеспеченность населения водой и качество воды, а также споры относительно прав собственности на реки и водоносные горизонты, находящиеся на территории нескольких государств.
До сих пор обсуждение проблемы изменения климата сводилось главным образом к констатации ненадежности прогнозов и анализу возможных экономических последствий мер, направленных на ее решение. Но со временем на первый план неизбежно выйдет моральная составляющая. Совершенно очевидно, что больше всех пострадают самые бедные страны и что изменение климата может поставить под угрозу их социально-экономическое развитие. В связи с этим уместно вспомнить слова, сказанные в 2015 г. заместителем Верховного комиссара ООН по правам человека Флавией Пансиери: «Антропогенное изменение климата — это не только удар по нашей общей экосистеме. Оно также создает препятствия для реализации нашего права на здоровье, пищу, воду и достойные санитарные условия, доступное жилье, а для жителей небольших островных государств и прибрежных районов — еще и права на самоопределение». Поэтому вполне закономерно предположить, что, когда встанет вопрос о защите основных прав человека и необходимости оказания помощи развивающимся странам, дискуссия о мерах по борьбе с изменением климата перейдет в совершенно иную плоскость.
2015 г. стал поистине переломным: он ознаменовался не только подписанием Парижского соглашения, но также принятием Сендайской рамочной программы, направленной на координацию работы по снижению риска бедствий, гибели людей, утраты ими источников средств к существованию, причинения вреда здоровью и утверждению целей в области устойчивого развития, включающих ликвидацию нищеты и голода, обеспечение здорового образа жизни и доступного образования, обеспечение экологической устойчивости городов и защиту океанов и лесов. Выполнение каждой из этих задач будет напрямую зависеть от успеха мер по борьбе с изменением климата.
Мы не сможем справиться с глобальным потеплением, если полностью не пересмотрим свой образ жизни. Нам придется внедрить совершенно новые подходы к выработке, хранению и использованию энергии, а также научиться адаптироваться к более экстремальным погодным и климатическим условиям. Чтобы преуспеть, мы должны уметь быстро реагировать на изменения. Постоянное совершенствование методов прогнозирования погодных и климатических процессов делает нас более устойчивыми к возможным потрясениям: предупрежден — значит вооружен. Сама природная среда и ощущаемые нами последствия погодных и климатических катаклизмов все в большей степени зависят от нашей реакции и конкретных действий, связанных с происходящим вокруг. Вот почему при комплексном анализе факторов риска, связанных с окружающей средой, мы должны думать не о возможных источниках опасности, таких, например, как наводнения, а о способах минимизации их последствий за счет реализации конкретных мер, включая, например, обустройство новых дренажных систем или высадку деревьев, и оценки эффективности таких мер, то есть соотношения затрат и приносимой пользы. Для этого нам следует научиться строить сложные модели, учитывающие погодные и климатические процессы, состояние антропогенной среды и экологических систем, а также добиться более глубокого понимания демографических изменений и выработать новые подходы к моделированию финансовых и социально-экономических факторов.
До сих пор при рассмотрении мер по смягчению последствий изменения климата основное внимание уделялось сокращению выбросов углекислого газа. Однако есть и другие компоненты, которые также загрязняют атмосферу, такие, например, как сажистый углерод и сульфатные аэрозоли. Снижение концентрации этих веществ может принести немалую пользу за счет повышения качества воздуха и тем самым — улучшения здоровья людей, состояния растений и животных. Хороший пример — Китай, где низкое качество воздуха — один из главных стимулов к переходу к низкоуглеродной экономике. В то же время удаление из атмосферы этих загрязнителей, которые в настоящее время помогают сдерживать рост температур, может быть сопряжено с определенным риском, связанным с краткосрочным увеличением темпов потепления в некоторых частях мира и негативным влиянием на изменчивость климата на локальном уровне. Поэтому поиск оптимальных путей сокращения антропогенных выбросов с целью минимизации последствий изменения климата требует комплексного подхода, предполагающего анализ различных данных — от самых последних результатов изучения земных систем до социально-экономических показателей.
При обсуждении мер по смягчению последствий не обойтись без упоминания геоинженерии и той роли, которую она может сыграть в их реализации. Речь идет о намеренном крупномасштабном вмешательстве в работу нашей планеты с целью противодействия изменению климата. Это могут быть меры по снижению интенсивности солнечного излучения или удалению углекислого газа непосредственно из атмосферы. Становится все более очевидно, что для выполнения целей по удержанию температуры на определенном уровне, предусмотренных Парижским соглашением, возможно, придется обеспечить удаление из атмосферы больших объемов углерода за счет использования технологий биоэнергетического связывания и хранения углерода (BECCS). (Несмотря на заявление президента Дональда Трампа в июне 2017 г. о выходе США из Парижского соглашения, в тот момент, когда пишутся эти строки, позиция США по данному вопросу до конца не ясна.) Чтобы достичь необходимого уровня воздействия на содержание углекислого газа в атмосфере, эти методы должны применяться в масштабах всей планеты.
Что касается методов уменьшения интенсивности приходящего солнечного излучения, которые предусматривают, к примеру, изменение состава облаков с помощью мельчайших частиц, способствующих увеличению их отражающей способности, или распыление в стратосфере аэрозолей для отражения солнечного излучения в космос, сначала нам следует провести всесторонний анализ возможных последствий. Не ограничиваясь оценкой влияния на среднегодовую температуру на поверхности планеты, мы должны обратить внимание на возможные изменения в климатических условиях в конкретных регионах и связанные с ними проблемы с обеспечением населения водой и пищей. Эта тема пока еще плохо изучена и требует столь же тщательной научной проработки, как и влияние выбросов парниковых газов на локальном уровне. Особенно большую озабоченность вызывают социальные, правовые и политических аспекты применения указанных методов воздействия на климат: они могут быть использованы отдельными государствами в одностороннем порядке без должного предварительного анализа последствий для всей планеты. У нас все еще нет механизмов, которые бы позволяли урегулировать такие вопросы на международном уровне.
В конечном счете, какую бы комбинацию мер по адаптации к последствиям изменения климата и усилий по сокращению его масштабов мы ни выбрали, все будет зависеть от способности ученых и инженеров в течение ближайших десятилетий найти инновационные подходы к решению проблемы выработки, хранения и распределения «чистой» энергии, сведя к минимуму возможный ущерб для мировой экономики. В то же время каждый из нас должен внести свой вклад в защиту окружающей среды, взяв на себя обязательства по сохранению жизни на Земле для будущих поколений. Это означает, что тем из нас, у кого будет такая возможность, придется выбирать, как и где жить, не забывая о тех, кто лишен такой возможности.
Изменение климата, несомненно, окажет большое влияние на жизнь каждого из нас в будущем, но важно помнить, что мы идем вперед не вслепую, без малейшего представления о том, что нас ждет. Одним из величайших научных достижений последних 50 лет является построение компьютерных моделей климата Земли, позволяющих прогнозировать, основываясь на фундаментальных физических принципах, как будут меняться погода и климат. Мало какие области науки дают нам возможность заглянуть в будущее и быть настолько же уверенными в правдивости увиденного, как в случае с прогнозированием климата.
Стоить задуматься над словами основателя Метеорологической службы Великобритании и автора первых прогнозов погоды вице-адмирала Роберта Фицроя, капитана «Бигля» — корабля, на котором отправился в свои знаменитые путешествия Чарльз Дарвин. После потери «Ройял Чартер» во время ужасного шторма в 1859 г. он написал в The Times: «Человеку не дано обуздать ярость ветра, но он может предвидеть беду. Ему не дано усмирить шторм, но он может заблаговременно укрыться от его гнева. Если мы научимся правильно пользоваться доступными нам средствами для спасения жизней [людей, гибнущих во время кораблекрушений], мы добьемся невероятного — предотвратим страдания, причиняемые беспощадной стихией».
Более чем 150 лет назад Фицрой заложил основы науки о прогнозировании как инструмента борьбы с негативными последствиями экстремальных погодных условий. И вот теперь мы применяем его, чтобы справиться с изменением климата. Как в масштабах всей планеты, так и на уровне конкретных регионов на временных промежутках от нескольких часов до десятилетий наши знания о погоде и климате вместе с прогнозами позволяют планировать будущее и оберегают от разных угроз.
Однако завершить главу я бы хотел словами британского астронавта, климатолога Пирса Селлерса, который умер от рака поджелудочной железы в декабре 2016 г. Узнав о диагнозе за год до смерти, он написал трогательную статью на тему изменения климата для The New York Times:
Обычно мы не можем предсказать, как именно изменится наша жизнь с появлением новых технологий. У нас нет веских причин думать, что будущее будет хуже настоящего, если, конечно, мы позаботимся об ожидающих нас трудностях и угрозах. В истории предостаточно примеров того, как мы, люди, находим выход из самых сложных ситуаций. При этом залогом победы всегда был реалистичный и трезвый взгляд на вещи в сочетании с гибкостью; когда наши предки делали вид, что им ничто не угрожает, их ждала неудача.
Будучи астронавтом, я путешествовал вокруг Земли на высоте 350 км. Паря в космическом пространстве рядом с Международной космической станцией, я видел, как гладь океанов превращается в хаос под натиском ураганов, как Амазонка несет свои воды в море, извиваясь по ослепительно зеленому ковру леса, как огромная территория, простирающаяся на сотни километров вдоль экватора, озаряется вспышками молний во время жутких гроз. Земля была как на ладони — я видел, как она хрупка, и чувствовал, как она бесконечно дорога мне. Я с оптимизмом смотрю в будущее.
НАШЕ БУДУЩЕЕ
Медицина, генетика и трансгуманизм
4
Будущее медицины
Адам Кучарски.
26 апреля 2016 г. в США в штате Пенсильвания объявилась новая микробиологическая опасность. Пока внимание всей нации было приковано к праймериз, проходившим в тот день в штате в рамках подготовки к президентским выборам, в одну из больниц обратилась женщина с симптомами бактериальной инфекции. Врачи взяли у нее образец мочи — анализ показал, что причиной недуга была кишечная палочка. Но, когда материал был отправлен в местную лабораторию для более полного исследования, оказалось, что это не был обычный штамм бактерий кишечной палочки.
Незадолго до того, на фоне всеобщей озабоченности проблемой устойчивости микроорганизмов к лекарственным препаратам, специалисты лаборатории начали проверять поступающие к ним образцы на резистентность к антибиотику под названием «колистин», полученный в 1949 г. Антибиотик относится к препаратам, применяемым в самых крайних случаях. Из-за серьезного вреда, наносимого данным препаратом почкам человека, назначают его нечасто — только в тех случаях, когда другие, менее сильные антибиотики оказываются неэффективными. После проведенного анализа стало ясно, что в образце из Пенсильвании присутствовал ген, делавший бактерии нечувствительными к колистину. Прежде этот ген уже встречался врачам в других странах, но в США он был выявлен впервые. К счастью, пенсильванский образец не был устойчив ко всем антибиотикам. Но сам по себе этот случай показал, что мы постепенно сдаем свои позиции в борьбе с инфекциями. «По сути, мы имеем дело с еще одним доказательством того, что антибиотикам осталось жить не так уж и долго», — заметил Том Фриден, занимавший тогда должность директора Центров по контролю и профилактике заболеваний США.
За 50 лет до того подобное заявление показалось бы просто абсурдным. В 1960-е гг. все были полны оптимизма. Пенициллин и другие антибиотики широко и успешно применялись уже почти десятилетие. Альберт Сабин разработал полиомиелитную вакцину, нескольких капель которой на кусочке сахара было достаточно для достижения ожидаемого эффекта. Наконец-то были найдены способы лечения таких тяжелых заболеваний, как туберкулез. В 1967 г. главный врач Министерства здравоохранения США Уильям Стюарт даже заявил, что «война против инфекционных заболеваний выиграна».
На самом деле она продолжается по сей день. Несмотря на масштабные кампании по вакцинации, полностью искоренить полиомиелит до сих пор не удалось. С появлением нечувствительных к препаратам «супербактерий» пенициллин перестал быть эффективным, а туберкулез снова стал смертельным заболеванием. Тем временем мы живем в условиях постоянной угрозы пандемии — это может быть грипп или что-то другое — и нарастающих, как снежный ком, проблем в сфере здравоохранения, связанных со старением населения. Впрочем, медицина не сдается, продолжая удивлять нас замечательными открытиями — от генетики и персонализированных методов лечения до регенеративной медицины и удаленной хирургии. Так что же нас всех ждет? Есть ли у нас основания для оптимизма? Каким будет будущее медицины?
В медицине всегда есть место для сюрпризов. Сэр Уильям Ослер, положивший начало современному медицинскому образованию в начале XX в., однажды назвал медицину «наукой о случайном и искусством вероятного». Взять хотя бы инфекционные заболевания. Почти наверняка в течение нашей жизни нам придется стать свидетелями масштабной вирусной пандемии. Предсказать, где, когда и как она вспыхнет, мы не в силах.
Сам Ослер умер в 1919 г. во время печально знаменитой пандемии «испанки», унесшей жизни большего числа людей, нежели вся Первая мировая война. В начале XXI в. имело место несколько вспышек новых опасных вирусов, включая ТОРС в 2003 г., грипп A / H1N1 (так называемый свиной грипп) в 2009 г. и Эболу в 2014 г. Несмотря на серьезность угрозы, все три имели биологические особенности, которые сыграли нам на руку. У зараженных ТОРС или Эболой, как правило, отмечались явные симптомы, благодаря чему органы здравоохранения могли оперативно реагировать, выявляя тех, с кем больные контактировали в последнее время, помещая их на карантин и тем самым предотвращая дальнейшее распространение заболевания. Вирус гриппа выявлять намного труднее, но, к счастью, появившийся в 2009 г. штамм был намного менее опасным, чем губительный вариант 1919 г.
Фактор удачи в этом случае играет важную роль, поскольку во время новой вспышки у нас часто нет эффективных препаратов и вакцин. Проблема в сроках: на научные исследования уходят годы или даже десятилетия, тогда как эпидемия может распространиться за считаные месяцы. Именно по этой причине у нас до сих пор нет надежной вакцины против ТОРС, а вакцина против свиного гриппа появилась только в конце 2009 г., когда пик вспышки был уже давно позади. Но ситуация начинает меняться. В ходе эпидемии Эболы в 2014–2015 гг. исследователям удалось ускорить процесс разработки вакцины. Менее чем за год в рамках клинического исследования под эгидой Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) была получена высокоэффективная вакцина против этого заболевания. Следующий шаг — выстроить процесс разработки таким образом, чтобы можно было оперативно выпускать вакцину при появлении новой инфекции. Для этого требуется наличие достаточного количества препаратов и вакцин, прошедших первоначальную проверку на безопасность, а также групп исследователей, готовых в сжатые сроки проводить клинические исследования в непростых условиях. В 2017 г. для решения данной проблемы при участии правительств ряда стран и биомедицинских организаций была создана Коалиция по инновациям для предупреждения эпидемий. Ее задача — обеспечить инвестирование $1 млрд в разработку вакцин. На начальном этапе основное внимание будет уделяться трем инфекциям: ближневосточному респираторному синдрому, лихорадке Ласса и вирусу Нипах. Во всех трех случаях источником стали зараженные животные, передавшие данные вирусы в человеческую популяцию. Крупных эпидемий пока они не вызвали, но это только вопрос времени.
Даже если у нас будут вакцины, которые можно применять против новой угрозы, мы все равно должны обнаружить вспышку в момент ее появления. В области эпидемического контроля залогом успеха — или неудачи — являются методы сбора и анализа данных. Одновременно с проверкой заражения инфекцией мы сегодня, например, можем собирать и сравнивать геномные последовательности вирусов или бактерий, полученные из взятых у пациентов образцов. Когда в 2014 г. разразилась эпидемия Эболы, на это уходили недели; к концу эпидемии работавшие на местах группы исследователей могли за несколько часов выполнять полное секвенирование вирусного генома с помощью устройства размером с флешку. Очевидно, что в будущем секвенирование генома возбудителя любой инфекции — будь это Эбола или любой другой вирус — станет обычным делом, а значит, мы сможем понять, как происходит распространение различных патогенов и как они эволюционируют. Это очень важно, особенно если мы хотим научиться выявлять и отслеживать мутации, препятствующие эффективному применению существующих препаратов и вакцин.
В ближайшие десятилетия главной темой для медицинского сообщества станут инфекции с устойчивостью к противомикробным препаратам. С появлением неизлечимых бактериальных инфекций на фоне чрезмерно активного использования антибиотиков в лечении людей и в животноводстве даже такие рутинные процедуры, как кесарево сечение и операции на тазобедренном суставе, однажды станут чем-то, сопряженным с большим риском. И дело не только в потребности в новых препаратах: самый свежий из доступных сейчас на рынке антибиотиков появился еще в 1987 г. Разрабатывать антибиотики дорого и сложно. При этом для прохождения курса лечения большинству пациентов достаточно одной-двух недель. Поэтому фармацевтические компании предпочитают заниматься исследованиями в других областях. Для решения проблемы устойчивости к антибиотикам требуется более тщательный контроль за применением существующих препаратов. Люди должны изменить свое отношение к антибиотикам и привычки. Но сделать это совсем не просто. Как формируется наше представление о собственном здоровье? Как наше поведение влияет на риск развития заболевания? Что может заставить нас изменить свое отношение к тому или иному препарату? Чтобы ответить на эти вопросы, специалисты в области биомедицинских дисциплин должны объединить усилия с представителями социальных наук.
Глубокое понимание мотивов поведения также поможет более эффективно бороться с инфекциями других типов. Например, одним из вероятных факторов, обеспечивших локализацию вспышки Эболы в Западной Африке, стало снижение уровня склонности к рискованному поведению. Во многих случаях заражение происходило во время семейных мероприятий и похорон; часто для снижения темпов распространения инфекции было достаточно, чтобы люди изменили свои привычки и сузили круг общения. Однако мы до сих пор не до конца понимаем, как и когда произошли эти изменения в поведении населения Западной Африки и какое значение они могут иметь в будущем.
Специалисты в области здравоохранения уделяют все больше внимания тому, как люди перемещаются по миру и взаимодействуют друг с другом. С этой целью проводятся опросы, а также анализируются данные об использовании мобильных телефонов и изображения со спутников. В скором времени появится возможность объединять эти данные с другой информацией — от геномных последовательностей до данных анализа состояния окружающей среды — с целью комплексного изучения инфекций. Не ограничиваясь одними лишь биологическими характеристиками заболевания или его влиянием на конкретную группу населения, мы сможем одновременно анализировать инфекцию, ее эволюцию и среду, а также поведение зараженных ею людей. Таким образом, органы здравоохранения смогут разрабатывать стратегии по борьбе с заболеваниями с учетом особенностей конкретных популяций и регионов. Кроме того, наличие информации о прочих инфекциях, перенесенных человеком, поможет спрогнозировать риск развития у него аналогичных заболеваний в будущем. Хорошим примером, подчеркивающим значимость этих сведений, является лихорадка денге: тот, кто в прошлом был заражен одним штаммом денге, во второй раз может переносить заболевание в намного более тяжелой форме. Поэтому по результатам исследования, проведенного в 2016 г. под эгидой ВОЗ, было рекомендовано учитывать наличие в анамнезе инфекций при проведении кампаний по вакцинации от денге. До сих пор для этого требовалось собирать большое количество образцов крови и проводить трудоемкие лабораторные исследования, на которые уходило много времени. Однако сейчас существуют методы анализа крови, которые позволяют быстрее и с меньшими затратами определять, какие именно возбудители инфекций циркулировали среди населения в прошлом. По мере накопления данных такие подходы, предполагающие учет местных особенностей, станут обычной практикой в борьбе с любым заболеванием повсюду в мире.
Учет индивидуальных особенностей станет нормой и в других областях медицины. В 2015 г. президент США Барак Обама объявил о запуске программы по развитию прецизионной медицины (Precision Medicine Initiative). Задачей инициативы стала замена универсального подхода новыми методами, учитывающими генетические особенности, условия и образ жизни пациента. Она стала частью более масштабной тенденции в медицине, направленной на адаптацию лечения к индивидуальным особенностям конкретного пациента и его состоянию. В отличие от таких процедур, как переливание крови, в которых в определенной степени уже учитываются индивидуальные отличия пациентов (группа крови), данные методы предполагают использование результатов работы по секвенированию генома и других современных видов исследования для того, чтобы облегчить задачу прогнозирования воздействия тех или иных видов лечения на определенных пациентов. К примеру, некоторые противоопухолевые препараты эффективны только против опухолей с определенными генетическими характеристиками. Еще один пример — препарат для лечения муковисцидоза под название «ивакафтор», который оказывает должное действие только приблизительно у 5 % пациентов, имеющих определенную генетическую мутацию.
Благодаря точным подходам медицина станет в большей степени превентивной. Если раньше лечение начиналось только после выявления заболевания, то теперь использование подробных данных позволит бороться с потенциальными угрозами еще до того, как они выльются в полноценные заболевания. Уже сейчас врачи могут прогнозировать развитие наследственных заболеваний с помощью генетических исследований, но, как правило, в этом случае речь идет об одной опасной мутации — такой, например, как мутация гена BRCA1. Наличие у женщины BRCA1 означает, что в течение жизни у нее с вероятность 65 % разовьется рак молочной железы. В этом случае можно предотвратить его с помощью профилактической хирургической операции. Именно наличие мутации гена BRCA1 заставило актрису Анджелину Джоли пойти в 2013 г. на такой трудный шаг, как двойная мастэктомия.
Со временем на смену изучению отдельных генов придет комплексное исследование целых геномов. Причем данных будет очень много: по оценке исследователей из лаборатории Cold Spring Harbor Laboratory в США, к 2025 г. для хранения данных о геноме человека потребуется хранилище данных большего объема, чем для данных YouTube или Twitter. Однако секвенирование генома еще не включает сложностей, связанных с анализом данных. В некоторых случаях в рамках масштабных клинических исследований удается с большей долей уверенности установить связь между определенным заболеванием и конкретным геном — как это произошло в случае с BRCA1 и раком молочной железы. В идеале мы бы получили простой набор правил, описывающий все возможные комбинации, например, в таком формате: «мутация А в гене Б вызывает болезнь В». К сожалению, в случае с заболеванием, которое связано с повреждением в нескольких генах или является редким, оценить возможные риски довольно трудно. Поэтому и решиться на превентивное лечение совсем не просто.
Чтобы понять сложности, связанные с интерпретацией результатов медицинских анализов — будь то генетических или любых других, — давайте рассмотрим пример с заболеванием, которому подвержены 500 человек из 1 млн. Представим, что существует метод анализа, позволяющий установить наличие заболевания с точностью 99 %. Теперь давайте ответим на следующий вопрос: если у вас возьмут образец и в ходе анализа будет получен положительный результат, какова вероятность развития у вас этого заболевания? Как ни странно — всего-навсего 5 %. Ведь если анализ берется у 1 млн человек, то мы должны ожидать, что у 495 человек, подверженных заболеванию, результат будет положительный (не у 500, так как точность анализа составляет 99 %). При этом для 1 % из оставшихся 999 500 человек, то есть для 9995 человек, не подверженных заболеванию, анализ также даст положительный результат — но ошибочно (не забываем, что точность анализа составляет лишь 99 %). Таким образом, общее количество людей с положительным результатом анализа составит 495+9995. И только 495 из них (то есть у 5 %) действительно есть о чем беспокоиться.
Теперь вспомним, что в нашем примере используется превосходная методика, обеспечивающая точность 99 %. Если взять менее надежный метод, то интерпретировать результаты становится еще сложнее. Вот почему в диагнозе часто учитываются и другие факторы, включая семейный анамнез. В настоящее время пациенты, сталкивающиеся с необходимостью принять решение в связи с возможным генетическим заболеванием, могут проконсультироваться со специалистами, задача которых — описать существующие факторы риска и объяснить их значение. Такие специалисты обычно не столько дают рекомендации, сколько предоставляют информацию. Однако с распространением генетических исследований вариантов анализа может стать больше, а принимать решения — еще сложнее, в особенности в тех случаях, когда имеющиеся возможности для лечения ограничены. Хотели бы вы знать, что вам грозит неизлечимое заболевание? Как бы вы реагировали на неопределенность, связанную с ненадежностью результатов исследований?
По мере доступа пациентов к относящимися к ним данным ответственность за принятие решений будет все в большей степени лежать на них, а не на врачах. В будущем нам придется самостоятельно разбираться с прогнозируемыми угрозами для здоровья. Мы сами будем определять свои дальнейшие шаги. Это означает, что мы должны научиться находить баланс между потенциальной пользой и вредом, который может причинить неверный диагноз. В 2016 г. врачи из клиники Майо в Миннесоте опубликовали любопытный отчет. В нем рассказывалось о человеке, которому по результатам генетического теста, показавшего наличие у него и членов его семьи опасной мутации, был хирургическим путем имплантирован сердечный дефибриллятор. Когда он обратился в клинику Майо, чтобы узнать мнение врачей о правильности такого решения, оказалось, что результаты анализа были истолкованы неверно: в реальности степень риска была невелика.
Результаты генетических исследований могут интересовать не только самих пациентов. Благодаря принятому в 2008 г. Закону о запрете генетической дискриминации (Genetic Information Nondiscrimination Act) в США компаниям, занимающимся медицинским страхованием, в настоящее время запрещено использовать данные о наличии генетической мутации в качестве основания для отказа в страховании. Но в сфере страхования жизни дела обстоят иначе: некоторые страховщики уже начали отказывать заявителям с мутацией гена BRCA1. Если законодательство не будет поспевать за стремительным развитием предиктивной медицины, генетические проблемы могут стать препятствием для получения доступа к различным благам, таким, например, как жилье и работа.
Еще одним последствием расширения наших познаний в области наследственных заболеваний может стать размывание самого понятия «пациент». В 2015 г. одна женщина обратилась в Верховный суд Великобритании с иском к Больнице св. Георгия в Лондоне. Основанием для иска послужило то, что сотрудники больницы не сообщили ей о наличии у ее отца, прожившего долгое время отдельно от своей семьи, болезни Гентингтона, относящейся к генетическим заболеваниям. Когда в 2009 г. ее отцу был поставлен диагноз, врачи рекомендовали сообщить дочери об этом, но он отказался. Его дочь, которая в тот момент была беременна, узнала о заболевании только в 2013 г. Должны ли были врачи в данной ситуации предоставить доступ к информации о пациенте члену его семьи? В этот раз судья заключил, что действия врачей по сохранению конфиденциальной информации в тайне были правомерными. Впервые суд вынес решение по вопросу о правомерности разглашения врачами членам семьи сведений о генетических угрозах. Очевидно, что в будущем дела такого рода будут рассматриваться в судах все чаще и чаще.
По мере переключения внимания с острых заболеваний на хронические все большую роль будет играть семья. Сердечнососудистые заболевания, диабет и ожирение уже давно стали большой проблемой для развитых стран; теперь они становятся все более актуальны и в регионах с низким и средним уровнем доходов. В период с 1975 по 2014 г. доля мужчин с избыточной массой тела по всему миру выросла приблизительно с 3 до 11 %, а среди женщин — с 6 до 15 %. Как это ни парадоксально, успехи медицины также будут способствовать увеличению числа людей с хроническими заболеваниями, поскольку многие болезни, которые сейчас являются смертельными, со временем перейдут в разряд если не предотвратимых, то хотя бы излечимых. В ближайшие годы ученые разработают новые методы лечения, которые позволят замедлить или остановить такие дегенеративные заболевания, как болезнь Альцгеймера. Пациентам будут имплантировать устройства, которые будут корректировать лечение в соответствии с течением заболевания. Стволовые клетки помогут восстановить или заменить поврежденные ткани тела. В прошлом году группа исследователей из Центра биологии развития RIKEN (RIKEN Center for Developmental Biology) в Японии объявила об успешном завершении эксперимента по выращиванию кожных тканей мыши со всеми необходимыми железами и волосяными фолликулами в лабораторных условиях. Таким образом, в будущем может стать обычной практикой лечение травм, включая тяжелые ожоги, с помощью выращенной в лаборатории искусственной кожи, что позволит отказаться от использования ткани, взятой с различных частей тела пациента. Кроме того, другие группы ученых занимаются выращиванием в лабораторных условиях тканей для восстановления самых разных органов — от мочевого пузыря и роговицы глаза до яичников и кровеносных сосудов. Благодаря развитию здравоохранения мы уже живем дольше, чем кто-либо из наших предков; с расширением круга заболеваний, с которыми человек может жить, обществу придется адаптироваться к более высоким затратам — как финансовым, так и эмоциональным — на обеспечение ухода за такими больными в течение длительного времени.
Социальная структура — еще один важный фактор, который будет определять состояние здоровья людей в будущем. В 1970 г. на планете было всего два города с населением свыше 10 млн: Токио и Нью-Йорк. В 2017 г. таких мегаполисов стало уже 37. Среди их жителей много бедных, и в ближайшие годы ситуация, скорее всего, только ухудшится: по оценке ООН, к 2030 г. в трущобах могут оказаться 2 млрд человек. В густонаселенных бедняцких районах есть все условия для быстрого распространения таких инфекций, как Эбола и лихорадка денге, к которым местные органы здравоохранения могут быть просто не готовы. Несколько десятилетий никто не рассматривал Эболу в качестве серьезной угрозы для здоровья людей. Несмотря на два десятка небольших вспышек геморрагической лихорадки в Центральной Африке, имевших место главным образом в сельских районах, веских оснований подозревать, что однажды она вызовет настоящую эпидемию, не было. И вот наступил 2014 г., когда эта самая инфекция поразила три города в Западной Африке, демонстрируя совершенно нетипичное поведение. Не исключено, что в скором времени мы столкнемся с другими подобными болезнетворными микроорганизмами, которые не могут в полную силу заявить о себе в сельской местности, но легко и быстро распространяются в районах с плотной застройкой.
В больших городах нашему здоровью угрожают и другие факторы. По данным Института измерения показателей и оценки здоровья при Вашингтонском университете, ежегодно в результате загрязнения воздуха преждевременно уходит из жизни более 5,5 млн человек. Свыше половины этих смертей приходится на Китай и Индию, где находится 12 из упомянутых выше мегаполисов. Города будут не только разрастаться, но еще и покрываться все более плотной сетью транспортных и коммуникационных артерий. Ежедневно из аэропортов по всему миру совершается более 100 000 авиарейсов. Неудивительно, что в 2009 г. пандемическому вирусу гриппа хватило нескольких недель, чтобы распространиться по всей планете, а тому самому устойчивому к колистину штамму кишечной палочки, впервые обнаруженному в Китае в конце 2015 г., понадобилась всего лишь пара месяцев, чтобы добраться до Пенсильвании. Развитая система авиасообщения меняет геометрию инфекции: традиционные карты мира, показывающие расстояния по прямой, могут вводить в заблуждение относительно реальных связей между нами, а, значит, и путей распространения инфекций. Достаточно взглянуть на карту авиамаршрутов, чтобы понять, что некоторые города на самом деле намного ближе (или дальше), чем поначалу казалось.
Медицинские знания в будущем также будут добираться в разные уголки мира быстрее, чем раньше. В 2016 г., в ходе гражданской войны в Сирии, опытные хирурги из таких стран, как Британия и Канада, с помощью веб-камер руководили действиями местных специалистов при выполнении операций в зонах боевых действий. Благодаря развитию технологий дополненной реальности и робототехники вскоре появится возможность проводить удаленно сложные хирургические операции.
Кроме того, доступ к данным из любой точки мира поможет пациентам эффективно лечиться в домашних условиях. Многим из них может показаться более удобным не идти к врачу, а обсудить симптомы с интеллектуальным агентом, и, классифицировав их по степени значимости, принять решение о дальнейших действиях, а также при необходимости использовать иммерсивные технологии дополненной реальности, чтобы получить консультацию, не выходя из дома. Программы распознавания образов, натренированные на глобальной базе данных о пациентах, смогут самостоятельно ставить диагноз на основании полученных результатов обследований — от МРТ-снимков до предметных стекол. Врачи смогут оценивать факторы риска, связанные с определенным методом лечения, за считаные секунды подбирая множество аналогичных случаев для сравнения с состоянием пациентов. А при появлении новой инфекции — будь то Эбола или кишечная палочка — органы здравоохранения смогут оперативно выявлять вспышки и быстро принимать меры по ее локализации.
Таким образом, мы возвращаемся к вопросу о пессимизме и оптимизме в оценках будущего медицины. Даже если мы преуспеем в борьбе с существующими заболеваниями, победив малярию, полиомиелит и корь, им на смену, вероятнее всего, придут новые недуги. Независимо от того, что именно это будет — устойчивые к антибиотикам бактерии или хронические заболевания, вызванные сменой привычек и образа жизни, мы в любом случае не сможем обеспечить абсолютную защиту здоровья человека даже в отдаленном будущем. Рано или поздно опутывающие наш мир транспортные сети станут источником новых угроз для нашего здоровья, в результате чего мы столкнемся с самыми разными проблемами биологического, технологического и социального характера. Однако продолжающаяся глобализация медицины означает, что нас ждут новые идеи и подходы, которые позволят не только не спасовать перед трудностями, но даже спрогнозировать и упредить некоторые из них. В конечном итоге именно то обстоятельство, что мы все так сильно взаимосвязаны и можем работать сообща, станет залогом нашего благополучия и спасения.
5
Геномика и генная инженерия
Аарати Прасад
Поделиться книгой: