ISBN 82 529-2404-2

Landbruksforlaget

https://bokelskere.no/bok/jorda-rundt-paa-to-dager-mikrobielle-turister-paa-avveie/62826/ 

Redaktør :EysteinSkjerve

Tegninger: Emilie Kildegaard Wasteson, sidene .. og Sigmund Kvaløy

Setreng, sidene …

Lay-out og sats: Forlaget

Boka finnes i scannet versjon HER

 

 

Innledning

Eystein Skjerve

“For mikrobene skal ikke bare arve jorda (dersom for eksempel vi, komplekse multicellulære skapninger, skulle bli ofre for den neste skjelvende masseutryddelsen på jorda); for mikrobene kom her lenge før oss, og på en veldig grunnleggende måte “eier”, og ganske sikkert driver de, det globale systemet.” (Niles Eldridge i forord til “What is life?” (1995) av Lynn Margulis og Dorion Sagan. 83)

Utgangspunktet for denne boka er vår viten om det uendelige mangfold av form, funksjon og opprinnelse vi finner hos naturens mikroskopiske organismer. Disse organismene – bakterier, virus, sopp og protozoer – er helt nødvendige for oss mennesker, vår helse og trivsel, og for jordas fruktbarhet. Samtidig representerer noen av organismene alvorlige trusler mot vår egen helse og stabiliteten i miljøet omkring oss. I en moderne verden preget av globalisering på alle nivåer, trues likevekten i de mange mikrobesamfunnene som finnes overalt i verden. Resultatet av dette kan bli alvorlige helseproblemer for mennesker og dyr, og irreversible endringer av mange økosystemer – med stort sett ukjente konsekvenser.

Et uendelig mangfold

Så tidlig som i 1674 hadde hollenderen Antoonie van Leeuwenhoeck i sitt hjemmelagde mikroskop for første gang sett disse “merkelige smådyrene” – mikrobene. Leeuwenhoecks mikrober ble i nesten to hundre år bare betraktet som “merkelige smådyr”, før Louis Pasteur og Robert Koch og etter hvert mange andre satte dem i sammenheng med sykdommer hos dyr og mennesker.

Den mikroskopiske verden vi kjenner til, består av vidt forskjellige typer organismer. I denne boka er mye oppmerksomhet rettet mot bakteriene, sannsynligvis opprinnelsen til alt høyere liv. Bakteriene er encellede organismer, ligner mye på våre celler, men mangler cellekjerne og en rekke andre strukturer som finnes i våre celler. På grunn av manglende cellekjerne kalles de prokaryoter. Organismer medcellekjerne kalles eukaryoter, og er sannsynligvis utviklet i et samspill mellom ulike bakterier (se kapittel I). Blant eukaryotene finnes det en rekke encellede organismer (protozoer), men også sammensatte organismer som planter og dyr.

Viruser noe helt eget. De består bare av arvestoff med et enkelt hylster omkring. Virus er helt avhengige av levende celler for sin formering. Mens andre typer organismer, både prokaryoter og eukaryoter, viser slektskap innen hver gruppe, viser virus først og fremst slektskap med den arten de stammer fra. Kanskje var mange virus opprinnelig bare tilfeldige løse, “rømte”, genbiter? I naturen viser dette seg ved at de aller fleste virus bare er tilpasset én art. Den vidt forskjellige opprinnelsen for virus og bakterier er vesentlig for å forstå hvordan de opererer når de gir sykdom eller forårsaker annen skade.

Når vi i denne boka for enkelhets skyld bruker begrepet mikrober eller mikroorganismer, mener vi bakterierog virus, samt de enkleste andre encellede organismene som omgir oss, som gjærsopp, muggsopp, encellede parasitter (protozoer) og mikroskopiske alger.

Mikrober utgjør en vesentlig del av vår hverdag. Over alt ferdes vi i miljø der bakterier, virus, sopp og protozoer finnes i store antall. Bare i og på vår kropp finnes det i størrelsesorden 10-100 billioner (100 000 000 000 000) slike organismer – de fleste i tarmsystemet, på hud og slimhinner. Vi har 4000 ganger flere bakterier i og på oss enn det er celler i kroppen vår. Vi bruker mikroorganismer til å lage matvarer som surmelk, ost, øl og vin. Også i jord og vann er det et kolossalt mylder av mikroorganismer.

De fleste variantene av mikrober som omgir oss, er aldri beskrevet. De få som er beskrevet, er de som har betydning for menneskers, dyrs eller planters helse, og de som vi bruker for å produsere næringsmidler. Av de mikrobetypene som finnes i tarmen hos mennesker og dyr, antar en at kanskje bare 1 ^o/_oo er beskrevet. Det er beskrevet ca. 10 000 “arter” av bakterier, men dette tallet beror på hvilken klassifisering en bruker. Salmonellabakteriene som gir sykdom hos dyr og mennesker, er i dag regnet som bare én art, mens en tidligere mente det var over 2 000 arter.

Mikrober har en usannsynlig tilpasningsevne, og de finnes i omtrent alle de økologiske nisjene en kan tenke seg, fra dypeste havbunn til varme, svovelholdige kilder. Forskjellige mikrober har utviklet seg sammen med planter og dyr, men lever i egne, distinkte mikrobesamfunn som består av et vidt spektrum arter og varianter. Noen mikroorganismer lever som parasitter på eller i andre vesener, og en del kan gi alvorlige sykdommer hos dyr og mennesker.

Vi vet at mikrobene kan tilpasse seg nye betingelser svært mye raskere enn oss. Sterkt forenklet kan vi si at organismer endrer seg raskere jo enklere de er og jo kortere generasjonsintervall de har. Slik vil vi forvente at enkle virus endrer seg raskere enn mer komplekse organismer som bakterier og protozoer. Kommer vi opp i planteriket og dyreriket, ofte med svært differensierte organismer, vil endring og tilpasning skje saktere. En bakterie kan gå gjennom en generasjon, muteres og tilpasses på 20 minutter. Regner vi litt på dette, kan vi si at den utviklingen og tilpasningen som mennesket har gått gjennom fra vår fjerne opprinnelse for flere millioner år siden, kan gjennomføres av en bakterie på mindre enn to år -- for virus betraktelig kortere. I tillegg vet vi nå at bakterier kan tilegne seg det arvestoffet de trenger fra beslektede organismer, døde eller levende, ja til og med fra fritt arvestoff i miljøet.

En del av de molekylære mekanismene bak den raske tilpasningen vi kan observere hos mikrobene, er nå i ferd med å bli bedre forstått. Det ser ut til at bakterier har to typer gener. Den ene typen er gener som organismen må ha for å holde struktur og stoffskifte i gang. Disse genene har en lav mutasjonshyppighet. Andre gener, dessverre også gener som koder for sykdomsframkallende evner og antibiotikaresistens, har en langt høyere mutasjonsfrekvens. Det ser videre ut til at bakteriene på et vis kan slå denne raske muteringen av og på, alt etter behov27. Denne egenskapen fungerer så sammen med evnen til utveksling av gener med andre bakterier, og gir oss en bakteriebestand med en forbausende tilpasningsevne.

Selvorganiserende systemer

Vi begynner etter hvert å forstå mye av hvordan livet oppstod fra den ursuppa som opprinnelig fantes på jorda. Dagens hovedteori går ut på at betingelsen for liv fantes da en eller flere molekylsystemer av nukleinsyrer og enkle proteiner begynte å fungere sammen. Resultatet ble det første egentlige liv – sannsynligvis en slags bakterie (se kapittel I). De ulike molekylsystemene virket som katalysatorer på hverandre. Slike systemer kalles selvorganiserende systemer. Den moderne kaosteorien beskriver slike systemer som en konsekvens av et system som er langt fra likevekttilstanden. Det er verdt å merke seg at utviklingen av selvorganiserende systemer er grunnleggende tilfeldig og irreversible103. Det er nærliggende å se på mikrobeøkologiske systemer som slike selvorganiserende enheter. Utvikling av nye varianter kan gå svært raskt i slike systemer, samtidig som det ikke finnes noen returbillett. Et slikt system kan være relativt stabilt over en tid, for så plutselig å undergå en kvalitativ endring.

Innen utviklingsbiologien minner dette om teoriene til den amerikanske biologen Stephen J. Gould. Han (og mange med ham) ser i dag utviklingsprosessen som en rekke likevekttilstander avbrutt av raske endringer, karakterisert som en “avbrutt likevekt”57.

I stor skala kan Gaia-teorien, opprinnelig framsatt av James Lovelock, betraktes som en beskrivelse av en rekke selvorganiserende systemer som gjennom lang tid har stabilisert jordas klima. Lovelocks teorier har vært kritisert, og blir av enkelte tolket for langt i metafysisk retning, med jorda som en viljestyrt, “levende organisme”. De deler av Gaia-teorien som beskriver forskjellige selvorganiserende systemer er lettere å forholde seg til, og det er også mulig å studere dem forskningsmessig.

Matematikk og biologi ser ut til å forenes i beskrivelsen av selvorganiserende systemer. Konsekvensen av et slikt syn er på den ene siden at biologiske systemer kan være mer robuste enn vi trodde – samtidig som endringene kan skje plutselig – og for oss i en dramatisk retning.

Dette er en av grunnene for våre påstander om at endringer i mikrobesystemer er irreversible. Det er videre åpenbart at et selvorganiserende system i liten grad kan styres, men har sin egen dynamikk der vi i liten grad kan forutsi hvilken retning utviklingen tar. Vi er derfor dømt til å leve med en rekke overraskelser.

Et økologisk ståsted

Et hovedmål med denne boka er å illustrere hvordan endring av mikrobielle økosystemer direkte kan påvirke menneskers og dyrs helse og jordas fruktbarhet. Med begrepet mikrobielle økosystemer i jord, i og på mennesker, planter og dyr menes systemer vi kan studere på et geografisk ”sted”. Vi betrakter hvert menneskes tarmflora som et økosystem. I større skala kaller vi også mikrobefloraen vi finner i en matvare eller en næringskjede for et økosystem. Grensene avgjøres i hovedsak av hvilke organismer som finnes og i hvor stor grad de spres geografisk.

Monokulturer

Moderne samfunn kjennetegnes av tette konsentrasjoner av mennesker i store byer, av dyr i industrielt husdyrhold og av planter i store sammenhengende enheter. Vi kan med et fellesbegrep kalle dette fenomenet for monokulturer. Slike konsentrerte monokulturer er ideelle for oppvekst av mikrober, insekter og andre organismer som vi opplever som skadedyr. Monokulturer som består av planter, dyr eller mennesker, blir derfor nødvendigvis angrepet av mikroorganismer og insekter i stort omfang. Mest kjent er dette kanskje i forbindelse med insektangrep på åkervekster, men de samme betraktninger gjelder både for moderne husdyr og mennesker.

Etter hvert som urbaniseringen skyter fart i fattige land som ikke har et godt utbygd helsevesen, vil infeksjonssykdommer bli et økende problem. Spredning av infeksjonssykdommer under slike forhold er i prinsippet enkelt å forstå. Bildet blir noe mer sammensatt hvis vi går til betydningen av den rikholdige mikrobefloraen vi har i og på oss, i jord og vann, i matvarer og dyr.

Bare økosystemer med et bredt sammensatt spekter av forskjellige varianter og arter er stabile nok til å eksistere over lang tid uten dramatiske forstyrrelser av mikroorganismer, insekter eller andre smådyr.

Monokulturer er krevende å holde vedlike, og konsekvensene av et sammenbrudd kan være store. Monokulturer av planter krever et stort apparat med kjemiske og mekaniske innsatsmidler for å begrense sykdom og avlingstap på grunn av ugras og angrep av insekter og mikrober. Monokulturer som ikke har tilgang til dette, vil med stor sannsynlighet falle sammen før eller senere. Tilsvarende er monokulturer av husdyr, slik vi ser det i det vestlige, industrialiserte husdyrbruket, svært sårbare for introduksjon av fremmede mikrober.

Blanding av mikrobielle økosystemer

Når nye varianter av influensavirus som regel oppstår i Kina, er det ingen økologisk overraskelse. På grunn av en tett populasjon av mennesker, gris og fjørfe gir det kinesiske økosystemet muligheter for rekombinasjon av gener fra virus hos disse artene og opptreden av helt nye virus som ingen har beskyttelse mot. Av og til gir dette opphav til en verdensomfattende epidemi, en pandemi. Det skjedde heldigvis ikke da kyllingvirus ble spredt til mennesker og skapte panikk på grunn av 4 dødsfall i Hong Kong høsten 1997. Tilsvarende vil tuberkelbasiller lettere smitte fra person til person under tette, usanitære boforhold. Dette er to eksempler blant mange som viser at det totale miljøet avgjør hva som skjer i samspillet mellom oss og mikrobene.

Mennesket trenger stadig lenger inn i tidligere uberørte områder, som for eksempel i tropisk regnskog, der det finnes mikrober som mennesker kanskje aldri har vært i kontakt med. Spredning av disse til mennesker og dyr får av og til konsekvenser. Ebola er sannsynligvis et slikt eksempel (se kapittel IV).

Samtidig spres smittestoff og skadedyr i stadig større utstrekning via reising, transport og handel med fôrvarer, dyr og matvarer. Det er denne kommersielle delen av kontakten mellom økosystemer som øker sterkest i dag, blant annet gjennom en stadig sterkere globalisering av varehandelen.

En presis beskrivelse av den totalprosessen vi er vitne til, er at vi i økende grad blander sammen mikrobielle økosystemer – med uante konsekvenser for oss og det totale økosystemet.

Biodiversitet

Både mellom og innen arter finnes det store genetiske forskjeller. Det er denne biodiversitetensom både sikrer oss at økosystemene er rimelig stabile, og i tillegg forsyner oss med et vell av genetisk materiale som vi kan høste av ved matproduksjon og ved medisinsk og industriell bruk av forskjellige biologiske organismer.

Begrepet biodiversitet er brukt på forskjellige måter. En har ofte skilt mellom økosystemdiversitet, artsdiversitet og genetisk diversitet. Ofte brukes antall arter som finnes i et område som et slags mål for biodiversiteten. Når økologiske nisjer ødelegges, forsvinner mange arter og genmaterialer, og variasjonsbredden innen gjenblivende arter reduseres. Slik tapes automatisk en del av jordas biologiske mangfold.

Utrydding av arter er bare en del av det totale bildet, og i mikrobiell sammenheng er artsbegrepet vanskelig å operere med. Mikrobiell variasjon fortoner seg som forskjeller i den genetiske sammensetningen et mikrobielt økosystem utgjør, og gir seg ikke så direkte utslag i forekomst av nye arter.

Tilsynelatende kan introduksjon av nye gener i et mikrobesystem øke biodiversiteten. Dette stemmer imidlertid ikke hvis en legger vekt på den overordnede betydningen av diversitet mellom økosystemer. Isolerte økosystemer som er utviklet over lang tid, vil tillate et større genetisk mangfold enn økosystemer som er blandet sammen. Konkurransen mellom variantene i et kunstig, sammenblandet økosystem, gjør at en del av variasjonen av gener forsvinner, samtidig som andre gener kan få en kunstig stor utbredelse – i tråd med den nevnte teorien om plutselige endringer og utvikling av nye, selvorganiserende systemer.

Biodiversitetspørsmålet var i fokus under FNs miljøkonferanse i Rio de Janeiro i 1992. På en oppfølgingskongress i Trondheim i 1996 – UN Conference on Alien Species (FN/Miljøverndepartementet) ble betydningen av introduksjon av nye arter med reduksjon av biodiversiteten som resultat framhevet i mange innlegg – også når det gjelder mikrober107.

Det er viktig å merke seg at den graden av biodiversitet vi fremdeles opplever i dag, har oppstått på grunn av geografisk atskillelse mellom forskjellige økosystemer. Det totale antallet arter som eksisterer, ville vært betydelig mindre hvis jorda var samlet på ett kontinent, i forhold til som det er nå – spredt på flere kontinenter og mange øyer.

Kontakt mellom forskjellige økosystemer er en normal prosess, og har alltid forekommet. Nye arter har blitt introdusert og etablert seg eller blandet seg med eksisterende. Det er omfanget av denne kontakten som har endret seg dramatisk de siste tiårene, og i dag skjer dette i en skala som truer stabiliteten i mange økosystemer. Vi kan si at vi er i ferd med å bryte den geografiske isolasjonen mellom økosystemer – selve grunnlaget for biodiversiteten.

Bioinvasjoner

Begrepet bioinvasjon er brukt for å beskrive den ofte dramatiske effekten av å introdusere eksotiske, ikke stedegne planter eller dyr, til et nytt område. Et annet begrep er biologisk forurensing, en kontrast til kjemisk forurensing. Fokus i debatten om dette har så langt vært på de synlige, høyere artene av planter og dyr. Samtidig er omfanget av den ikke synlige, mikrobielle bioinvasjonen sannsynligvis mye større, og effekten på vår egen mikroflora og organismesamfunnene i jord, mat og vann kanskje alvorligere. Den økende forekomsten og spredningen av nye infeksjonssykdommer og antibiotikaresistente bakterier hos mennesker er ett eksempel på en slik bioinvasjon. En økende nedsmitting av næringskjeden med bakterier og virus via internasjonal handel er et annet eksempel.

Tenker vi på høyere arter, kan en på ett vis si at de aller fleste arter er introdusert til vårt land i nyere tid – de 10 000 år som har gått etter siste istid. En rapport utgitt av Direktoratet for naturforvaltning gir en god oversikt over situasjonen i Norge når det gjelder høyere arter127:

“I nyere tid regner en med at nesten halvparten av de 2447 beskrevne artene av karplanter er introduserte. En har registrert 52 fremmede fuglearter, derav 7 antas å ha blitt en permanent del av faunaen, mens 3 av de sju introduserte pattedyrartene anses som etablert. Ingen krypdyr og padder kjennes som er etablert i nyere tid. Av de 12 fiskeartene som er utsatt i norske vassdrag, regner en med at 4-5 i dag reproduserer”.

Samme rapport sier også at en ikke vet omfanget når det gjelder introduksjon av virvelløse dyr og mikroorganismer.Det er viktig å ha tidsperspektivet klart for seg. Den sakte prosessen med spredning av arter gjennom ”naturlige” prosesser kan dreie seg om hundreår og tusenår, mens menneskeskapt spredning av skadedyr, planter, mikrober og andre biologiske organismer kan skje i løpet av timer eller dager.

Internasjonalt er det mange eksempler på alvorlige skader forårsaket av introduksjon av nye arter til områder hvor de tidligere ikke har eksistert. I et eget kapittel i State of the World 199625 gjennomgås en del klassiske eksempler. De fleste dreier seg om spredning av pattedyr, planter eller insekter, og rapporten slår fast at omfanget av de mikrobielle bioinvasjonene i stor grad er ukjent. I en bok fra World Watch Institute gis flere eksempler på skremmende konsekvenser av utilsiktet og tilsiktet spredning av nye arter.

Etter en spredning av en variant bakterier, virus, sopp eller protozoer, kan vi oftest ikke forutsi hva som vil skje i mottakerområdet. Samtidig kan vi som regel ikke aktivt reversere en slik spredning, og må stole helt på naturens egen evne til å regulere. Større organismer kan i prinsippet utryddes, men i praksis er også dette svært vanskelig.

Nye arter eller nye varianter kan introduseres i et nytt område på en rekke måter. En åpenbar måte er den stadig økende internasjonale flytrafikken. Mange smittestoffer, insekter og plantefrø kan lett spres på denne måten. Større dyr som rotter og mus kan skjule seg i varer som transporteres i bulk eller konteinere. I akvatisk miljø er bruken av ballastvann et godt eksempel. Et lasteskip kan ha i størrelsesorden 200 millioner liter med ballastvann når de går tomme for nyttelast. Vannet tas inn i en havn og spyles ut i neste, kanskje på et annet kontinent. Denne trafikken med ballastvann er i ferd med å prege mange miljøer både i ferskvann og i marine miljøer. I tillegg til denne ikke tilsiktede trafikken av mikrober og skadedyr, kommer som nevnt en mengde organismer som spres via handel med matvarer og dyr.

Spredning av infeksjoner

Faglitteratur og media er full av artikler som beskriver et stadig økende problem med infeksjonssykdommer omkring i verden. De konkrete eksemplene kan være dramatiske sykdommer som Ebola eller gul feber, alvorlige matbårne sykdommer eller spredning av antibiotikaresistente mikrober. Typisk for litteraturen omkring slike problemer er også at de fleste peker på en økende mobilitet av mennesker og biologiske varer som en betydelig årsak til de økende problemene. Journalistiske og dramatiske versjoner av dette bildet finnes for eksempel i boka The coming plague, der opptreden av en rekke såkalte emerging infections forklares på bakgrunn av en endring i det globale økosystemet. Rapporter fra Verdens Helseorganisasjon (WHO)10 dokumenterer et bilde som kanskje først ble virkelig kjent ved publisering av boka Emerging Infections i 1992. De amerikanske Centers for Disease Control and Prevention (CDC) og National Institute of Health har vært dominerende når det gjelder publikasjoner på området, og et eget tidsskrift, Emerging Infectious Diseases, er etablert for å dekke området. En rekke artikler i dette tidsskriftet utgjør en solid kunnskapsbase for de som ønsker å oppdatere seg innen området. Tidsskriftet er for øvrig gratis og fritt tilgjengelig over Internett (http://www.cdc.gov/ncidod/EID/eid.htm).

Vi kan sannsynligvis være i stand til å kontrollere sykdommer som har mennesket eller en annen dyreart som eneste reservoar og enkelt kan bekjempes med vaksine. Kopper ble utryddet på den måten, og det er mulig vi greier å fjerne polio og meslinger på samme måte. Slike mikroorganismer har en lite kompleks syklus i naturen, og teknologisk enkle metoder kan kontrollere dem. Relativt enkle matematiske modeller viser at en vaksinasjonsdekning på 80-95 % er nok til å utrydde en rekke alvorlige infeksjonssykdommer fra jordas overflate på samme måte som en greide med kopper på 70-tallet2. Samtidig vil vi sannsynligvis se en økning av sykdommer som er forårsaket av mikroorganismer som har forskjellige reservoarer i naturen. Det er et utall forskjellige smittestoff som gir sykdom hos mennesker og som samtidig kan finnes hos en eller flere andre arter. Vi kaller disse sykdommene for zoonoser. En del kan overleve i miljøet over lang tid, og som ofte eksisterer uavhengig av mennesket. Mange matbårne sykdommer tilhører denne gruppen (se kapittel V).

Kjemiske stoffer

Kjemisk forurensing er ikke ofret særlig oppmerksomhet i denne boka. Dette er ikke for å undervurdere deres økologiske betydning, men de økologiske skadene er av en helt annen karakter enn ved de mikrobielle bioinvasjonene vi har lagt vekt på. Selv de dramatiske følger for økosystemet som stoffer som DDT og PCB har forårsaket, har i liten grad hatt målbare konsekvenser for mennesket, og de aller fleste dokumenterte skader på mennesker og høyere dyr er akutte skader etter uhell med giftige stoffer eller når de blir brukt feil av fattige bønder og landarbeidere i utviklingsland.

I en økopolitisk sammenheng er det viktig å se at kjemisk forurensing kan kontrolleres på en annen måte enn biologisk forurensing, og de politiske løsningsmulighetene er forskjellige. Som Sigmund Kvaløy Setreng er inne på i kapittel II, kan det vestlig baserte konkurranseindustrielle systemet i større grad kontrollere og styre kjemisk forurensing enn biologisk forurensing. For biologisk forurensing er det transport av biologiske materiale som er selve problemet, og en begrensing av denne transporten er uaktuell under de rådende maktforhold i verden. Et forbud mot ett stoff eller en gruppe kjemiske stoffer vil strukturelt sett være en fordel for de store konsernene som har ressurser til å utvikle nye stoffer, og slik vil eliten blant de transnasjonale selskapene være de som vil styre utviklingen på dette området. Mens en for kjemiske stoffer derfor kan tenke seg en høyteknologisk løsning, er dette neppe mulig for biologisk forurensing. I prinsippet kan ett virus eller en bakterie introdusert via handel eller persontrafikk, etablere seg, formere seg og gi alvorlige konsekvenser for et stort område – til tross for kanskje omfattende kontrolltiltak for å hindre det.

Kjemisk og biologisk forurensing er som sagt grunnleggende forskjellig, men kan også være koblet til hverandre. For eksempel skyldes kanskje en tidel av den ozonødeleggende effekten av kjemiske stoffer i atmosfæren bruken av stoffet metylbromid. Metylbromid brukes for å gasse forskjellige typer frukt for å hindre transport av skadedyr og mikroorganismer ved handel. Det er blant annet vanlig å gasse produkter som krydder, tomater, jordbær, tobakk, blomster, druer, fersken og fiken for å drepe insekter og andre skadedyr. Når du kjenner det knaser i tennene når du spiser julefikenen, er det midd som er drept av metylbromid du knaser i99. Ikke få av de kjemiske stoffene vi får i oss gjennom maten, er brukt i en eller annen sammenheng for å drepe eller hindre vekst av skadedyr. Kjemisk bekjempelse av insekter og ugras gjør også at sjansen for spredning av nye arter via handel med matvarer er mindre. På en måte kan en si at mye av internasjonal handel med matvarer er gjort mulig på grunn av en omfattende bruk av kjemiske stoffer.

De enkelte kapitlene i boka

Mikroorganismenes fantastiske verden

Bokas hovedfokus er forskjellige mikroorganismer og deres betydning for hele det globale økosystemet. Det er ikke mulig i ei så lita bok å gi et utfyllende bildet av den fascinerende verden som mikroorganismene utgjør. Ivar Hellesnes gir i kapittel I et lite innblikk i den verden som utgjøres av en viktig gruppe mikrober, bakteriene. Bakteriene er de eldste levende organismene på jorda, og de danner utgangspunktet for utvikling av mer komplekse flercellede organismer. I våre celler finnes sannsynligvis en rekke strukturer som stammer direkte fra bakterier.

Et økopolitisk utgangspunkt

Økologiske prosesser er vanskelige å forstå, og det kreves en konkret forståelsesramme for å kunne analysere situasjonen på en slik måte at reell meningsutveksling kan skje. I Kapittel II presenterer økofilosofen Sigmund Kvaløy Setreng et økopolitisk ståsted. Grunnlaget for Setrengs tankegang, er de mikrobielle systemenes enorme dynamikk og fleksibilitet, men også deres sårbarhet ved endring av rammebetingelsene gjennom menneskelige inngrep. De biosystemene vi beskriver, er altså komplekse. Dette begrepet er viktig i økologisk sammenheng. Som kontrast til dette er komplisertesystemer skapt av mennesket. Setreng eksemplifiserer det kompliserte i form av det avanserte Konkurranseindustrielle Samfunnet (AKIS). AKIS har sin særegne dynamikk som ofte skader miljøet. I dag er AKIS i en fase preget av globalisering. Etablering av Verdens Handelsorganisasjon er et typisk eksempel på denne globaliseringen. I en tid med en økende kritikk fra økonomer av denne globaliseringen84, skjer en dramatisk globalisering av det biologiske området – det mest sårbare av alle.

Nye og gamle infeksjonssykdommer

En naturlig konsekvens av en del av de endringer i det globale miljø mennesket har forårsaket, er oppblomstring av nye infeksjoner som Ebola og aids, samtidig som “gamle” infeksjoner som tuberkulose er på frammarsj igjen. I kapittel III går Dag Johansen gjennom et utvalg av infeksjonene ut fra et historisk perspektiv. Infeksjoner har alltid vært en del av menneskets hverdag, og de har ofte bidratt vesentlig til styring av befolkningsmønsteret i verden. Dette har skjedd i historisk tid, men også i dag vil infeksjoner som malaria, tuberkulose og aids ha stor betydning for befolkningsutviklingen.

Etter hvert som mennesket har preget mer av jordas miljø, har infeksjonsmønsteret endret seg. Dette samspillet mellom mennesket og mikrobene er en økologisk prosess – et gedigent scenario som vi i dag er vitne til uten fullt ut å kjenne bakgrunnen for det som skjer.

Utvikling av antibiotikaresistente mikrober

Mikrober har en utrolig stor evne til å tilpasse seg økologiske endringer. Blant de dramatiske eksempler på dette er utvikling av bakterier som er resistente mot en eller flere typer antibiotika. I kapittel IV gir Yngvild Wasteson og Eivind Witsø en introduksjon til dette tema. En stadig økt forekomst av slike bakterier utgjør i dag et stort problem ved behandling av en rekke infeksjoner. Så langt er problemet størst i fattige land der antibiotika har vært i fritt salg, og på mange vis er det skrekkbildet som enkelte beskriver, allerede en realitet i mange land. Man må ty til dyre og eksklusive medisiner for å kunne behandle infeksjoner som tidligere ble ansett som banale.

Forståelsen av de mekanismene som skaper resistens burde tilsi at vi ble vesentlig mer restriktive til bruk av antibiotika i helsevesenet. Dessverre er antibiotika fremdeles i fritt salg i mange land, samtidig som husdyrbruket har en omfattende bruk av antibiotika som vekstfremmende middel.

Matbårne sykdommer

Det er ikke tvil om at matbårne sykdommer utgjør et stadig økende problem i mange land, også i mange moderne industriland. I kapittel V beskriver Eystein Skjerve og Ivar Hellesnes bakgrunnen for dette problemet. Moderne metoder innen landbruk har ført til etablering av store enheter, monokulturer, som er sårbare for introduksjon av nye mikrober. Nyere teknologi har gitt mikrober nye økologiske nisjer de kan overleve og vokse i, delvis med sykdom hos konsumentene som resultat. Samtidig med dette har en sterk økning i verdenshandelen med ferske matvarer ført til en omfattende spredning av nye mikrober eller mikrober som tidligere fantes bare i visse områder av verden. Denne bioinvasjonen av mikroorganismer fører til spredning av sykdomsfremkallende eller antibiotikaresistente mikrober. Samtidig kan vi spre mikrober og skadedyr som kan få stor betydning for jordas fruktbarhet og for miljøet generelt.

Genteknologi

I naturen skjer utveksling av gener i stort omfang mellom mikrober, mens utveksling av gener mellom flercellede organismer som planter og dyr skjer svært sjelden. Genteknologien representerer her et kvalitativt sprang. Som Kirsti Kvaløy beskriver i kapittel VI, finnes det i prinsippet ingen grenser for hvilke arter en kan flytte gener mellom, eller hvilke manipulasjoner en kan gjøre med arvestoffet hos et individ. Mange eksperter mener at sjansene for slik uønsket overføring i naturen er små, og at fordelene ved bruk av genteknologiske metoder i landbruk og medisin er så store at vi ikke bør være tilbakeholdne med å bruke slike metoder. Andre deler vårt syn og er skeptiske og mener at konsekvensene kan være såpass store at vi må være svært restriktive før vi tillater at genmodifiserte organismer settes ut i naturen.

Komplisert lek med kompleks ild

Genteknologidebatten føres ofte av “eksperter”, og det kan være vanskelig for andre å uttale seg om området. I kapittel VII presenterer Sigmund Kvaløy Setreng et prinsipielt økologisk perspektiv på debatten. Et hovedpoeng for Setreng er i hvor liten grad vi kan være i stand til å forutse skadene på økosystemene når genmanipulering tas i bruk for fullt, og at teknologer innen feltet ofte ikke er interesserte i å ta hensyn til slike forhold på grunn av iveren etter å lage nye varianter. Setreng ser genteknologien som en ekstrem ytring av det konkurranseindustrielle systemet, en teknologi som kan gi katastrofale følger for hele økosystemet hvis den ikke bringes under kontroll.

Jordas fruktbarhet reduseres

Vi vet at jordas fruktbarhet er avhengig av en rik flora av mikroorganismer, rundormer og andre kjente og ukjente organismesamfunn, blant annet til nedbryting av organisk materiale i jorda og opptak av nitrogen fra lufta. I kapittel VIII gir Liv Solemdal og Arvid Wold en beskrivelse av en del av det mangfoldet som finnes i jord. Bare ved aktivt å benytte jordas mikroflora kan en bygge opp det moldlaget som må være grunnlaget for framtidas matproduksjon. Moderne landbruksmetoder med bruk av pesticider og kunstgjødsel ødelegger mange av disse mikrobesamfunnene og kan på sikt gi oss en betydelig reduksjon i jordas evne til å produsere mat. I tillegg til dette kommer effekten av bioinvasjoner av skadedyr og mikrober koblet til internasjonal handel og reising.

Konklusjon – nei til globalisering

Hovedbudskapet i konklusjonskapitlet er at det er mulig å spille på lag med naturen og ta mer hensyn til de viktige mikrobesamfunnene som vår eksistens er avhengige av. Grunnlaget for enhver løsning er imidlertid å begrense biologiske organismers mobilitet mellom forskjellige økosystemer.

En konsekvens av den økonomiske globaliseringen er en omfattende spredning av smittestoff via masseturisme med delvis alvorlige følger for menneskers og dyrs helse. Samtidig spres et økende antall biologiske organismer mellom regioner og kontinenter gjennom internasjonal handel. Allerede i dag er det tydelig at introduksjon av nye arter i ballastvann truer stabiliteten i organismesamfunnene i mange havområder. Samtidig bidrar en økende internasjonal handel med matvarer til en global spredning av sykdomsframkallende og antibiotikaresistente mikrober.

Det finnes en meget omfattende litteratur om de temaene vi tar opp. Det er imidlertid typisk at forfatterne viker tilbake for politiske løsningsforslag. Sett fra vårt ståsted er det nettopp den økonomiske og økologiske globaliseringen som er hovedproblemet. Bare ved å stanse globaliseringen kan vi ha muligheter for å styre utviklingen i en mer fornuftig retning.

Biologiske systemer kan vanskelig styres av kompliserte teknologiske systemer. Den eneste måten vi kan opprettholde biologisk diversitet og stabile mikrobielle økosystemer på, er ved å opprettholde mest mulig av de fysiske grensene som har eksistert mellom forskjellige økosystemer i form av hav, skoger og fjellkjeder. Dette betinger en regionalisering av biosfæren og en viss innskrenking i muligheten for globalisering på det biologiske området.

For de aller fleste mennesker i verden vil dette ikke bety noen vesentlig inngripen verken i individuell frihet eller livskvalitet. Prisen for å la globaliseringen løpe løpsk kan bli høy for svært mange mennesker. Biologiske prosesser er irreversible, og vi kan ikke regne med at vi noen sinne kan gjenopprette et system som er endret på grunn av mikrobielle bioinvasjoner.

Videre lesning

Garrett L (1994) The coming plague. Newly emerging diseases in a world out of balance. Farrar, Straus and Giroux, New York: 750 s.

Lederberg J, Shope RJ, og Oaks SJ (red.) (1992) Emerging infections. National Academy Press, Washington DC: 294 s.

Lovelock JE (1979) Gaia, a new look at life on earth. Oxford University Press, Oxford: 157 s.

Prigogine I (1997) The end of certainty. Time, chaos and the new laws of nature. The Free Press, New York: 228 s.

Tømmerås BÅ (1994) Introduksjon av fremmede organismer til Norge, Rapport Norsk Institutt for Naturforskning, Trondheim.

 

IX. Konklusjon

Eystein Skjerve

I denne boka har vi presentert mange eksempler på at mikrobene kan gi oss overraskelser. Dette er også hovedrammen for den forståelsen som boka er basert på. Vi mener at det er god dokumentasjon på at mange mikrobielle økosystemer er drevet i retning av en ustabil likevekt. Grunnen er en dramatisk endring av mange øksosystemer og en økende forekomst av forskjellige bioinvasjoner koblet til reising, transport og varehandel.

Et avgjørende element hos mikroorganismer er deres raske tilpasningsevne. Jo enklere organismene er, jo raskere kan de endres og tilpasses nye økologiske nisjer. Evnen til mutasjon ser ut til å være større i de gener som er vesentlige for mikrobenes evne til å gi sykdom eller overleve og formere seg i et miljø. Samtidig er det nå kjent at det skjer en stor grad av utveksling av gener mellom forskjellige typer organismer – bakteriene er promiskuøse skapninger. Utviklingen av nye varianter og spredning av eksisterende varianter skjer raskere og på en annen måte enn det en tidligere trodde en kunne forvente. Små endringer i ett mikrobemiljø kan gjennom lite forståtte mekanismer gi store endringer i lokale eller globale systemer.

For å øke stabiliteten og begrense mulighetene for en uheldig utvikling, har vi ingen andre valg enn å forsøke å redusere det totale stress vi påfører mikrobeøkologiske systemer og tillate systemene å finne et mer stabilt leie.

Et økologisk og økopolitisk grunnlag for tiltak

Et natursyn som betrakter mikrobielle systemer som verdifulle og av betydning for planetens totale helse, tilsier at vi nærmer oss det vi i boka kaller komplekse biologiske systemer med respekt. Et teknologisk orientert syn vil lett fokusere bare på enkeltdeler. Vi tar ikke vare på helheten ved å fokusere på de “synlige” varianter og de problemer de skaper uten å ta vare på helheten.

Tar vi konsekvensen av de kunnskaper vi har i dag, vil det mest åpenbare og enkle tiltak være å redusere transporten av biologiske organismer, smått som stort, omkring i verden. En slik begrensning av mobiliteten for mikrober har også konsekvenser for måten vi innretter våre liv på, og ikke minst hvordan bioproduksjonen legges opp.

Tiltak for å begrense skadene i de mikrobielle systemene vil være omfattende og politisk vanskelige å gjennomføre i en verden der friest mulig handel – også med biologiske varer – er et mål i seg selv. Det betyr ikke at det er umulig. Politiske og økonomiske verdensbilder endres raskt, og det gjelder å være beredt og benytte de mulighetene vi har til å utvikle en verden der grunnleggende økologiske hensyn også kan ivaretas. En del grunnleggende prinsipper kan skisseres i den snuoperasjon som er nødvendig for å bidra til å sikre vår framtid. I tillegg til en styring av handel med biologiske varer, kan vi påvirke utviklingen ved å legge grunnen for en fornuftig styring også av lokale og regionale mikrobielle økosystemer. Det er samspillet mellom ”kvaliteten” av lokale mikrobesystemer og kommunikasjon mellom de forskjellige systemene som avgjør framtida.

Øke beredskapen i helsevesenet

I store deler av verden står vi i dag overfor en krise i helsevesenet. Storbyer med utstrakt slum har oftest ingen helsetilbud til den fattige delen av befolkningen, og det samme er utvikling i en del amerikanske storbyer. Sammenbruddet i Sovjet førte til en dramatisk oppblussing av en del infeksjoner som var godt kontrollert av det sovjetiske helsevesenet. Helsevesenet i de fleste land trenger større ressurser enn de har i dag for å kunne håndtere de utfordringene som infeksjonene utgjør. Det internasjonale helsearbeidet må trappes opp og mer ressurser må inn i organisasjoner som WHO.

Beskytte økosystemer

Ettersom en trenger inn og endrer tidligere uberørte tropiske områder, øker mulighetene for overføring av smittestoffer til mennesker. Med den mobiliteten som kjennetegner dagens verden, kan sykdommer raskt spres til hele verden. Både i tropisk regnskog og i andre gamle økosystemer finnes smittestoff som aldri har vært i kontakt med store menneskegrupper, og som kan gi livstruende sykdom. Ebola er ett eksempel på dette. For å redusere risikoen for slik overføring, må vi begrense antall mennesker som trenger inn i slike områder.

Generelt vil mange infeksjoner kunne blusse opp i forbindelse med dramatiske endringer av økosystemer. Det kan være meget vanskelig å forutse hva som kan skje, men det er viktig å ta slike hensyn ved inngripen i økosystemer i form av hogst, skogplanting, oppdemming av elver og andre former for omfattende naturinngrep.

Begrense internasjonal masseturisme

Den økende reisingen over store avstander er en av årsakene til spredning av mange infeksjonssykdommer. Flyreiser bringer daglig millioner av mennesker i kontakt med smittestoffer og andre mikrober som de drar med seg videre eller tilbake til utgangspunktet. Denne trafikkens betydning for spredning av infeksjoner vil øke. Det er et stort steg å ta å begrense menneskers reising. Her er det viktig å skille mellom hvem.

I dag er det forretningsfolk og turister som reiser mellom rike land, og de rike som reiser til fattige land som turister, som dominerer internasjonal luftfart. På slike reiser kommer de i kontakt med en rekke fremmede mikrober gjennom mat, vann og seksuell kontakt. Turister kommer i kontakt med svært mange mennesker, reiser raskt videre og representerer en meget effektiv måte å spre smittsomme sykdommer på. I mange fattige land har sesongmigrasjon av arbeidstakere (oftest unge menn) betydd mye for spredning av visse veneriske sykdommer.

Familiemigrasjon i form av arbeidssøkende og flyktninger har en annen smitteprofil. Familier som reiser og etablerer seg i nye land danner ofte en egen sosial gruppe. De kommer mindre i kontakt med andre grupper og utgjør en vesentlig mindre risiko for spredning av mange smittsomme sykdommer. Derimot vil mange kroniske sykdommer som tuberkulose og en rekke parasittinfeksjoner kunne spres gjennom slik migrasjon. Barn kan være spesielt utsatt for smittekontakt i barnehager og skoler. Slike sykdommer er relativt enkle å oppdage og kan kreve langvarig behandling, men de smitter ikke så lett videre. Et effektivt tiltak vil derfor være å bedre oppfølgingen av innvandrere i perioden etter at de har kommet til landet. Som regel har en tid til å diagnostisere og behandle slike infeksjoner før de er spredt videre.

For de fleste svært smittsomme sykdommene er det mest effektive tiltaket å begrense antall kortvarige reiser av turister og forretningsfolk. Hvorvidt det er mulig gjenstår å se. I hovedsak vil det være økonomiske forhold som begrenser slik reising. Turisme er åpenbart en viktig årsak bak spredningen av hiv og andre seksuelt overførbare smittestoffer. Det er vanskelig å se hvorfor det skal være politisk vanskelig å begrense middelaldrende hvite menns muligheter til å kjøpe billig sex i fattige land i Asia, Afrika og Latin-Amerika.

Hindre utvikling av resistens

En del av de problemer som øker på grunn av reising, er forekomsten av medikamentresistente mikrober. Problemet er særlig stort når det gjelder spredning av resistente stafylokokker (sårinfeksjoner på sykehus) og pneumokokker (hals- og ørebetennelser hos barn). Det er derfor avgjørende at en skjerper hygienen på sykehus og i institusjoner med barn og sørger for en skikkelig medisinsk oppfølging av alle infeksjoner som er erverva i andre land.

En sterk kontroll av bruken av antibiotika er nødvendig for å begrense hastigheten av resistensutvikling innen en befolkning. Så langt har de nordiske land greid dette bra, men presset på oss øker stadig. I mange land selges antibiotika fritt over disk, og i en del land har legene sin hovedinntekt av medisinsalg. Det er lett å skjønne at en slik praksis er meget uheldig.

En vet ikke sikkert hvor mye antibiotikaresistens som er skapt på grunn av bruk av antibiotika på husdyr, men det er all grunn til å ta problemet på alvor. Det første strakstiltak bør derfor være å gjennomføre en strengere kontroll med all bruk av antibiotika til dyr. Bruk av fôrantibiotika som vekstfremmende middel bør forbys. Her har de nordiske land på mange vis vært pionerer og kan vise til gode resultater med sin restriktive medisinpolitikk, og EU er nå i ferd med å følge etter.

Sikre oss helsemessig trygge matvarer

En økende handel med ferske matvarer bidrar i dag til en sterk økning av infeksjonspresset for en del matbårne sykdommer. Det er nødvendig å begrense handel med en rekke ferskvarer som egg og kjøtt, samt en del ferske sjøprodukter. Ferske grønnsaker som har hatt kontakt med jord og er håndtert av mennesker er også et vesentlig problem. Det er lite som tyder på at industrielle teknikker kan løse problemet, hvis en ikke tyr til radioaktiv bestråling i stor skala. Det er lite trolig at det skjer, og selv slike teknikker kan ikke fullt ut garantere spredning av gener fra døde mikrober som kan tas opp av mikrober på et senere stadium. I tillegg bidrar industrielle prosesser til at nye mikrober finner en nisje og plutselig kan utgjøre et problem. Det finnes mange prosesserte næringsmidler som kan handles ganske trygt, men deres andel av handelen skrumper inn.

Regionalisere matproduksjonen

Mikrobeinvasjoner utgjør et formidabelt problem for moderne matproduksjon. Både moderne industrielt husdyrbruk, moderne næringsmiddelteknologi og den økende handelen ser ut til å øke problemet. Det er vanskelig å se noen annen utvei enn en betydelig grad av regionalisering når det gjelder organisering av matproduksjon. Det gjelder kanskje ikke basisvarer som korn og andre tørre produkter, men for ferske dyreprodukter, mange grønnsaker og en del sjøprodukter, er det sannsynligvis den eneste måten problemet kan håndteres på. Forhåpentligvis vil det bli mulig, også under WTO, å etablere slike biologiske regioner der en med liten risiko kan samhandle. En slik region kan variere fra kontinenter til deler av land, og det er en stor utfordring for landbruk, industri og mathandel å etablere slike systemer.

Begrense og kontrollere bruken av genmodifiserte organismer

Genteknologi vil uten tvil gi mennesket muligheter til å håndtere en rekke problemer som en hittil ikke har kunnet mestre. Mange nye sykdommer vil kunne behandles, genteknologiske prosesser vil etter hvert bli svært verdifull for industriell produksjon, og en vil etter hvert se en omfattende bruk av genteknologiske prinsipper både i husdyr- og planteproduksjon. Kloning av sau og storfe og bruk av organer fra gris til mennesker er bare starten på den utviklingen som kommer.

Mange av de måtene genteknologien vil bli brukt på vil ikke være særlig kontroversielle. Når det gjelder den mikrobielle verden, er det åpenbart at de største farene ligger i mulig spredning av introduserte gener til naturlige mikrobepopulasjoner og kanskje til planter og dyr. Det er neppe mulig å unngå dette, tatt i betraktning mikrobenes utrolige fleksibilitet. Bruk av genmodifiserte mikrober innen bioproduksjon kan derfor gi store konsekvenser – og det vil på forhånd ofte være umulig å spå hva som kan skje. Det er all mulig grunn til å være skeptiske til resultatene fra enhver risikovurdering når det gjelder mikrober. De genetiske “kvantesprang” som mikrober er i stand til å foreta kan vise seg å bli små sammenlignet med det som moderne genteknologi kan lage. Genmodifiserte planter bør brukes med stor forsiktighet for å unngå avhengighet av sårbare monokulturer og mulig spredning av uønskede gener til andre arter.

Et eget tema er bruken av transgene dyr til transplantasjoner av organer til mennesker. Kirurger drømmer om dette, og det er en omfattende forskning på området. En antar at det kan bli en realitet i løpet av få år. En omfattende bruk av organer fra transgene griser og andre arter kan gi uhyggelige konsekvenser ved at en få etablert en kunstig ”bru” mellom arter. Smittestoffer, særlig virus, som kan ligge sovende i grisens arvestoff transplanteres til mennesker som i tillegg blir behandlet med kraftige immunhemmende medisiner. Situasjonen er ideell – fra mikrobenes ståsted.

Bevare jordas fruktbarhet

Mange steder i verden er jordas fruktbarhet i ferd med å bli redusert. I tillegg til kjente problemer som saltanrikning, forørkning og erosjon, pågår også en utarming av jordas mikrobielle liv. Denne forringelsen av jordas fruktbarhet skjer gjennom for intensiv bruk av innsatsfaktorer som kunstgjødsel og pesticider. På lang sikt kan det bli vanskelig å opprettholde dagens produktivitet hvis en ikke i større grad tar hensyn til at en bør bevare mest mulig av det mikrobiologiske mangfold som jord i god hevd representerer. I tillegg må vi begrense bruken av kjemiske innsatsmidler for å beholde naturens samarbeidspartnere som insekter, fugler, meitemark og mange andre som bidrar til å opprettholde planteproduksjonen.

Det er kanskje ikke mulig å fø de menneskene som er på jorda i dag uten bruk av kjemiske innsatsmidler, men samtidig er det mulig å redusere de negative sidene ved de kjemiske driftsmidlene ved en kontrollert bruk. Det er mulig at en bør tilstrebe en viss andel av all produksjon uten slike innsatsfaktorer for å bevare mest mulig av det mikrobemangfold som finnes i jorda omkring på kloden.

Si nei til globalisering

De tiltakene som er nevnt, vil som helhet gå inn i en strategi der vi sier nei til en økende globalisering på det biologiske området. Matproduksjon må ha sin basis i lokale og regionale ressurser, og det er vanskelig å se at en “global handledisk” skal kunne gjennomføres uten svært alvorlige følger for mennesker, dyr, planter og de mikrobielle økosystem som vi er avhengige av for å kunne leve.

Globaliseringen er drevet fram av interessene til de transnasjonale selskapene og er i strid med de grunnleggende interesser for flertallet av menneskene i verden. Ikke minst gjelder det de mange fattigbøndene omkring i verden som blir tvunget til å konkurrere med et industrielt landbruk i industriland, med støtte fra de respektive regjeringer.

En kamp mot globalisering er IKKE en kamp for norske forbrukere, men en kamp for hele verdens matforsyning, biologiske mangfold og menneskeverd.