ถ้าโลกเราไม่มีแบคทีเรีย มนุษย์จะดำรงชีวิตอยู่ได้หรือไม่

เมื่อพูดถึงแบคทีเรีย หลายคนอาจนึกถึงเชื้อโรค อาหารบูด หรือสิ่งสกปรกก่อนเป็นอันดับแรก

แต่ความจริงคือ แบคทีเรียไม่ได้มีแต่ตัวร้าย

รอบตัวเรามีแบคทีเรียอยู่แทบทุกที่ ทั้งในดิน น้ำ สิ่งแวดล้อม และในร่างกายของมนุษย์เอง ที่สำคัญคือระบบนิเวศของโลกพึ่งพากระบวนการที่แบคทีเรียมีส่วนร่วมมากกว่าที่หลายคนคิด

ลองสมมติว่า วันหนึ่งแบคทีเรียทุกชนิดบนโลกหายไปพร้อมกัน

ไม่ใช่แค่แบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรค แต่รวมถึงแบคทีเรียในดิน ในทะเล และแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในร่างกายของเราด้วย ตามโจทย์สมมติของต้นฉบับ

คำถามคือ มนุษย์จะยังอยู่ได้หรือไม่?

คำตอบที่ระมัดระวังที่สุดคือ มนุษย์ไม่น่าจะตายทันทีเพียงเพราะแบคทีเรียหายไป แต่ผลกระทบต่อร่างกาย เกษตรกรรม และระบบนิเวศจะรุนแรงมาก จนโลกที่เราคุ้นเคยอาจทำงานต่อไปในรูปแบบเดิมได้ยาก

แบคทีเรียบางส่วนอยู่ในร่างกายของเรา

ในระบบทางเดินอาหารมีชุมชนจุลินทรีย์จำนวนมากอาศัยอยู่ร่วมกับมนุษย์ โดยแบคทีเรียเป็นสมาชิกสำคัญของไมโครไบโอมในลำไส้

จุลินทรีย์เหล่านี้มีส่วนช่วยย่อยหรือเปลี่ยนแปลงสารอาหารบางชนิดที่ร่างกายจัดการเองได้ไม่ทั้งหมด รวมถึงสร้างสารเมแทบอไลต์หลายชนิดที่มีปฏิสัมพันธ์กับเซลล์ของร่างกาย

ถ้าแบคทีเรียหายไปทั้งหมด ระบบนิเวศขนาดเล็กในร่างกายของเราจึงจะเปลี่ยนไปทันที

แน่นอนว่าไม่ได้หมายความว่า ไม่มีแบคทีเรียแล้วมนุษย์จะตายทันที เพราะมนุษย์ยังมีระบบย่อยอาหารของตัวเอง และในร่างกายยังมีจุลินทรีย์กลุ่มอื่นอยู่

แต่การสูญเสียแบคทีเรียทั้งหมดจะเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของสมดุลทางชีวภาพที่เราอาศัยอยู่ร่วมกับมันมาตลอด

ปัญหาใหญ่กว่านั้นอยู่ใต้พื้นดิน

ลองมองพื้นดินธรรมดา ๆ ที่เราเดินผ่านทุกวัน

ใต้พื้นดินมีสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กจำนวนมหาศาลทำงานอยู่ แบคทีเรียในดินมีส่วนในกระบวนการสำคัญหลายอย่าง ตั้งแต่การย่อยสลายอินทรียวัตถุ ไปจนถึงการหมุนเวียนคาร์บอน ไนโตรเจน และฟอสฟอรัส

หนึ่งในกระบวนการสำคัญที่สุดคือ วัฏจักรไนโตรเจน

แม้บรรยากาศโลกจะมีไนโตรเจนจำนวนมาก แต่ไนโตรเจนโมเลกุลในอากาศไม่ได้อยู่ในรูปที่พืชทั่วไปนำไปใช้ได้โดยตรง จุลินทรีย์หลายกลุ่มจึงมีบทบาทในการเปลี่ยนไนโตรเจนไปมาระหว่างรูปต่าง ๆ ผ่านกระบวนการอย่างการตรึงไนโตรเจน แอมโมนิฟิเคชัน ไนตริฟิเคชัน และดีไนตริฟิเคชัน

แบคทีเรียไม่ใช่สิ่งมีชีวิตเพียงกลุ่มเดียวที่เกี่ยวข้องกับวัฏจักรนี้ แต่เป็นผู้เล่นสำคัญอย่างมาก

ดังนั้น หากแบคทีเรียทั้งหมดหายไป กระบวนการหมุนเวียนธาตุอาหารจะไม่ได้หยุดลงทุกอย่างในทันที แต่จะถูกรบกวนอย่างหนัก พืชจำนวนมากอาจเข้าถึงธาตุอาหารได้ยากขึ้น และผลกระทบก็สามารถส่งต่อไปถึงสัตว์กินพืช สัตว์กินเนื้อ และห่วงโซ่อาหารโดยรวมได้

จากสิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ ที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ปัญหาจึงสามารถลามไปถึงทั้งระบบนิเวศได้ ตามแก่นที่ต้นฉบับวางไว้

แล้วซากพืชซากสัตว์จะเป็นอย่างไร?

ทุกวันมีใบไม้ร่วง กิ่งไม้หัก สัตว์ตาย และสิ่งมีชีวิตปล่อยของเสียออกมา ธรรมชาติจึงต้องมีระบบจัดการอินทรียวัตถุเหล่านี้

แบคทีเรียเป็นหนึ่งในผู้เล่นสำคัญของกระบวนการย่อยสลาย เมื่ออินทรียวัตถุถูกย่อย ธาตุอาหารต่าง ๆ จะถูกหมุนเวียนกลับเข้าสู่ระบบนิเวศอีกครั้ง

ถ้าแบคทีเรียหายไป การย่อยสลายไม่ได้หยุดทันที เพราะยังมีเชื้อราและสิ่งมีชีวิตกลุ่มอื่นที่ทำหน้าที่นี้ได้

แต่ระบบจะเสียผู้เล่นรายใหญ่ไปทั้งกลุ่ม และเมื่อกระบวนการย่อยสลายกับการหมุนเวียนธาตุอาหารเปลี่ยนไป ผลกระทบก็ย่อมไม่หยุดอยู่แค่กองใบไม้บนพื้น

แล้วออกซิเจนจะหายไปด้วยหรือเปล่า?

ถ้าแบคทีเรียทั้งหมดหายไป โลกไม่ได้หมดออกซิเจนทันที

พืช สาหร่าย และแพลงก์ตอนสังเคราะห์แสงหลายกลุ่มยังคงผลิตออกซิเจนได้ โดยมหาสมุทรมีบทบาทสำคัญอย่างมากต่อการผลิตออกซิเจนของโลก

อย่างไรก็ตาม แบคทีเรียบางกลุ่มก็สังเคราะห์แสงและผลิตออกซิเจนได้เช่นกัน โดยเฉพาะไซยาโนแบคทีเรีย เช่น Prochlorococcus ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ผลิตออกซิเจนที่สำคัญในมหาสมุทร

ดังนั้น การหายไปของแบคทีเรียไม่ได้ทำให้ออกซิเจนหายวับไปพร้อมกัน แต่จะกระทบทั้งการผลิตขั้นปฐมภูมิ วัฏจักรสารอาหาร และความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศทางทะเล

โรคจากแบคทีเรียหายไป แต่ไม่ได้แปลว่าโลกจะดีขึ้น

ถ้าไม่มีแบคทีเรียก่อโรค โรคติดเชื้อที่มีแบคทีเรียเป็นสาเหตุก็ย่อมไม่สามารถดำเนินต่อในรูปเดิมได้

ฟังดูเหมือนเป็นข่าวดี แต่ปัญหาคือเราไม่ได้อาศัยอยู่ในโลกที่มีแต่แบคทีเรียก่อโรค

แบคทีเรียจำนวนมากไม่ก่ออันตรายต่อมนุษย์ และบางชนิดมีประโยชน์ต่อการย่อยอาหาร การสร้างวิตามิน หรือช่วยป้องกันการตั้งถิ่นของเชื้อก่อโรค ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ E. coli หลายสายพันธุ์ที่เป็นสมาชิกตามปกติของลำไส้และไม่ก่อโรค

การกำจัดแบคทีเรียทั้งหมดจึงคล้ายกับการพยายามกำจัดปัญหาบางส่วน โดยรื้อระบบที่มีประโยชน์ทิ้งไปพร้อมกัน

แล้วมนุษย์จะอยู่รอดไหม?

ถ้าถามว่า มนุษย์จะตายทันทีหรือไม่ คำตอบยังไม่ควรฟันธงว่าใช่

แต่ถ้าถามว่า มนุษย์จะสามารถดำรงชีวิตแบบที่เป็นอยู่ในปัจจุบันต่อไปได้หรือไม่ ภาพรวมชี้ว่าจะยากมาก

การเกษตรจะได้รับผลกระทบ วัฏจักรสารอาหารจะเปลี่ยนไป ระบบนิเวศจะเสียสมดุล ไมโครไบโอมในร่างกายจะถูกรื้อครั้งใหญ่ และห่วงโซ่อาหารจำนวนมากจะได้รับผลกระทบตามมา แนวคิดเหล่านี้เป็นแกนสำคัญของต้นฉบับเดิม

ผลบางอย่างอาจเกิดเร็ว ขณะที่บางอย่างอาจค่อย ๆ ปรากฏเมื่อเวลาผ่านไป และเพราะไม่มีการทดลองใดที่สามารถทำให้แบคทีเรียทุกชนิดบนโลกหายไปพร้อมกัน ผลระยะยาวจึงเป็นการคาดการณ์จากบทบาทที่เรารู้ว่าแบคทีเรียมีอยู่ในระบบต่าง ๆ ไม่ใช่ผลการทดลองโดยตรง

นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมการมองแบคทีเรียว่าเป็นเพียง “เชื้อโรค” จึงไม่ครบภาพ

สิ่งมีชีวิตขนาดจิ๋วเหล่านี้กำลังทำงานที่เราแทบไม่เคยเห็น ตั้งแต่ช่วยจัดการสารอาหารในลำไส้ หมุนเวียนธาตุอาหารใต้ดิน ไปจนถึงมีส่วนในระบบนิเวศของมหาสมุทร

ถ้าโลกไม่มีแบคทีเรียจริง ๆ สิ่งที่น่ากังวลที่สุดอาจไม่ใช่แค่สิ่งที่หายไปจากสายตาเรา

แต่อาจเป็น ระบบเบื้องหลังของโลกที่ไม่สามารถทำงานเหมือนเดิมได้อีกต่อไป

เพราะบางครั้ง สิ่งที่ช่วยให้โลกเดินต่อไปได้ อาจเป็นสิ่งมีชีวิตเล็กจิ๋วที่กำลังทำงานอยู่ใต้เท้าของเราตลอดเวลา