У чому полягає робота мікробіологині, як на неї вплинула повномасштабна війна та як науковці досліджують вплив воєнних дій на екологію? Про це поговорили з Марією Павловською — морською мікробіологинею, дослідницею Чорного моря та антарктичних мікроорганізмів.
Чим займаються мікробіологи?
Мікробіологія — доволі широка наука. Її умовно можемо поділити на два напрями: клінічну мікробіологію та мікробіологію навколишнього середовища, яку ще називають екологічною мікробіологією, і саме це — моя спеціалізація.
Клінічні мікробіологи досліджують патогенні організми та віруси, шляхи боротьби з ними, стійкість організмів до антибіотиків тощо. Це зрозуміла та прикладна галузь. Натомість екологічна мікробіологія — ще відносно молода дисципліна, за кордоном нею займаються декілька десятиліть, а в Україні вона лише починає розвиватися. Це тому, що тривалий час науковці досліджували довкілля через більші об’єкти: тварин чи рослини — так простіше. А щоб дослідити мікроорганізми, мікробне угруповання, потрібно використовувати клопіткі та новітні методи молекулярної біології.
Екологічні мікробіологи досліджують роль мікроорганізмів у довкіллі, адже від них залежить багато різних процесів. Я досліджую саме морські мікроорганізми, які впливають на хімію океану, тобто перетворення хімічних сполук у ньому, на доступ ресурсів для більших організмів: планктону, риб, китів тощо; а ще — на клімат нашої планети, адже регулюють газовий обмін між океаном та атмосферою. Від таких непомітних мікроскопічних істот залежать процеси планетарного масштабу.
Є ще й наземна мікробіологія, у межах цього напряму науковці вивчають взаємодію мікроорганізмів із рослинами й тваринами — приміром, як мікроорганізми допомагають їм адаптуватися до суворих умов навколишнього середовища. Активно досліджують мікроорганізми й у сільському господарстві: мікробні угруповання можуть сприяти засвоєнню поживних речовин, підвищенню врожайності, стійкості рослин до холоду.
Мікробіологія різноманітна, адже й мікроорганізми дуже різні та поширені в різних місцях. Тут кожен дослідник може знайти для себе щось цікаве. Звісно, варто бути готовими до труднощів, адже наука потребує комплексних знань. Як морська мікробіологиня, я маю знати не лише морську мікробіологію, а й морську екологію, трошки — хімію, фізику океану, щоб розуміти процеси, які відбуваються в цій системі.
Як змінилася робота українських мікробіологів від початку повномасштабної війни?
Початок повномасштабної війни вплинув на життя і роботу всіх людей, зокрема вчених. Багато науковців долучилися до лав армії, дехто з них дістав поранення. Деякі мої колеги працюють і проводять дослідження в Харкові й вимушені пристосовуватися до теперішніх умов життя міста. Це все, безумовно, впливає на роботу.
Головний інструмент науковців — їхній мозок. Звісно, в умовах постійного стресу він працює інакше. Наприклад, я зараз пишу наукові статті повільніше, ніж зазвичай. Для наукової діяльності мені треба повністю розслабитися, зануритись у тему і налаштуватися на творчий процес. Це важко, коли постійно переживаєш за своїх близьких, рідних, країну, поєднуєш роботу з волонтерством.
Маємо й об’єктивні перепони: частина території України закрита для досліджень через війну. Наприклад, морські екологи та мікробіологи не можуть повною мірою вивчити вплив воєнних дій на Чорне море та його компоненти. Нині науковці досліджують прибережні зони чи оцінюють забруднення за супутниковими знімками. Авжеж, ці методи не порівняти з дослідними рейсами Чорним морем, коли ми проходили кораблем від Одеси до Батумі.
Наземні екологи та мікробіологи не мають доступу до територій активних бойових дій. Там зараз відбувається екологічна катастрофа, і науковці не можуть повною мірою оцінити її масштаби.
Як шкодять воєнні дії акваторії Чорного моря і чи можуть науковці нині щось із цим зробити?
Попри війну наукові установи й далі проводять дослідження. Наприклад, учені Українського наукового центру екології моря в Одесі працюють із супутниковими знімками, які допомагають моделювати забруднення моря, відбирають проби води на узбережжі. Також згадаю наукову групу на чолі зі знавцем морських ссавців Павлом Гольдіним: зараз вона досліджує, скільки дельфінів постраждали від воєнних дій, адже це воєнний злочин. Однак не можемо стверджувати, що той чи інший дельфін точно загинув від вибуху або паливного забруднення води. Воєнні злочини потребують доведення у судовому порядку. Для цього науковці збирають докази: проводять комплексне дослідження, відбирають зразки та відправляють їх на експертизу. Адже дельфіни можуть гинути й від сезонних інфекцій, на зразок грипу в людей.
Науковці також проводять облік пошкоджених і зруйнованих інфраструктурних об’єктів на Дніпрі: очисних чи сільськогосподарських споруд. Знаючи особливості використання цих споруд, учені можуть прогнозувати, як вплине руйнування на стан довкілля.
Також учені проводять комплексні дослідження на всій території України. І хоч це достатньо складно, усі намагаються робити те, що в їхніх силах. Пізніше ці дані зможемо використати для доведення екологічних воєнних злочинів росії.
Які ваші наукові плани?
Зараз я пишу дві наукові статті та працюю над міжнародним проєктом. Це фундаментальне дослідження на основі даних із Південного океану про взаємодію мікроводоростей і бактеріопланктону та їхній вплив на хімію моря. Ми з командою також досліджуємо зміну зв’язку між цими морськими мешканцями внаслідок змін клімату. Ці знання допоможуть змоделювати аналогічні процеси в інших регіонах.
Також разом з командами науковців з Австрії, Іспанії, Німеччини та Нідерландів подали дві заявки на конкурс наукових проєктів «Горизонт Європа» й очікуємо результатів. Наша робота стосується дослідження хімічних сполук, які можуть синтезувати мікроорганізми, що живуть в екстремальному середовищі в Антарктиді. Плануємо сфокусуватися на сполуках із потенціалом до використання у хімії, фармацевтиці та промисловості.
Ще працюю у складі групи над дослідженням впливу мікроорганізмів на адаптацію антарктичних рослин до суворого клімату. Ми з командою маємо зразки рослин з Антарктиди, які утримуємо у спеціальних умовах. Наразі бачимо, що мікроорганізми можуть позитивно впливати на те, як рослини засвоюють поживні речовини. Результати цього дослідження потенційно можна використати у сільському господарстві. Але я завжди наголошую: від дослідження до практичного застосування може бути дуже довгий шлях, і для науки це нормально.
Чому професія мікробіолога на часі?
Нині дуже важливо зберегти науковий та інтелектуальний потенціал України. Щоб лишатися «на порядку денному» та економічно процвітати, держава має щось експортувати. Добре, коли це знання і технології, адже експорт ресурсів обмежений.
Сьогодні у світі вкрай актуальна проблема стійкості до антибіотиків (оскільки люди неконтрольовано та неправильно приймають антибіотики, бактерії «навчилися» не реагувати на ці препарати; через це збільшується кількість захворювань, які неможливо вилікувати антибіотиками — прим. ред.). Це робота для мікробіологів. І наразі недостатньо спеціалістів, які це питання вивчають. Нам потрібні нові стратегії боротьби з антибіотикорезистентністю, нові антибіотики. В умовах війни військові та цивільні дістають безліч поранень, які потребують хірургічного втручання. До того ж поранені можуть підчепити стійку до антибіотиків інфекцію, і це ускладнює лікування.
Екологічна мікробіологія — ще одна галузь, яка на часі. Екологічна ситуація в Україні потребуватиме мікробіологічного моніторингу, зокрема на деокупованих територіях. Питання мікробіології актуальні як у світовому, так і в українському контексті.
Професія мікробіолога достатньо рідкісна, і світу не потрібно дуже багато мікроблогів. Але спеціалістів досі значно менше, ніж того потребує наука. Шлях мікробіолога не для кожного: він складний, проте шалено цікавий та захопливий.
Що б ви порадили підліткам, які замислюються над професією в галузі мікробіології?
Я вважаю, що за аналітичними знаннями та вмінням створювати щось нове — майбутнє. А тому, якщо вам подобається наука, продовжуйте її вивчати — це перспективна галузь.
Чудова можливість — Конкурс-захист науково-дослідницьких робіт учнів — членів МАН. Там можна познайомитися з реальними науковцями і спробувати себе у справжній науковій роботі, та й узагалі зрозуміти, чи наука — це ваше.
Стежте за науково-популярними проєктами. Наприклад, команда «INSCIENCE» має лекторій для тих, хто тільки починає знайомитися з наукою, — «Science Kids», а мікробіологиня Олена Лівінська заснувала блог «Мікроб і я», де експерти просто й коротко оповідають про науку в нашому щоденному житті. Також багато науковців мають блоги на YouTube чи в соцмережах. Там можна раптово закохатися в якусь тему і зрозуміти: це те, що я хочу вивчати.
Ще пораджу поєднувати українську та закордонну освіту. В Україні є сильні біологічні школи. Наприклад, я закінчувала бакалаврат у Києво-Могилянській академії. Пізніше вступила на магістратуру у Швеції. Там здобула новий досвід та пізнала зовсім інший підхід до вивчення дисциплін. Досі підтримую зв’язки зі своїми однокурсниками та запрошую їх до спільних міжнародних проєктів.
Звертайтеся до своїх учителів біології та разом шукайте можливості для розвитку, подавайтеся на конкурси, знайомтеся з науковцями. Я завжди погоджуюся на спілкування зі школярами, щоб зацікавити їх наукою, підтримати їхню ініціативу, надихнути їх пізнавати більше!
Ілюстрації: Олена Ковальчук