O ile ostatnio pisałem o naszych najbliższych krewnych, szympansach, dzisiaj zajmę się podobieństwami między nami a naszymi najodleglejszymi krewniakami, bakteriami. W przemysłowej mikrobiologii istnieje paradoksalne zjawisko, które spędza sen z powiek wielu naukowcom czy księgowym dużych firm mleczarskich. Bakterie kwasu mlekowego (te od żywych kultur w jogurtach) są nieracjonalne. Trudno byłoby wymagać od jednokomórkowych bytów o ograniczonej zdolności komunikowania podejmowania racjonalnych decyzji. Szczególnie, że planowanie na przyszłość nie jest wśród nich znane. Na czym polega ta nieracjonalność? Otóż bakterie hodowane na bogatej pożywce, spalają swoje zasoby w bardzo mało wydajny sposób. Wykorzystują fermentację mlekową, która pozwala szybko przetworzyć glukozę do kwasu mlekowego z jednoczesnym wyprodukowaniem 2 cząsteczek ATP (źródło energii w komórce). Za pomocą tej samej glukozy te same bakterie mogłyby teoretycznie wyprodukować mieszankę etanolu, octanu i innych prostych związków organicznych i dzięki temu wyprodukować 3 cząsteczki ATP. Niby różnica mała ale to jednak aż o 50% więcej. A to przekłada się dla takiej firmy mleczarskiej na koszty glukozy o 33% niższe. Co więcej, produkty takiej mieszanej fermentacji są korzystne dla końcowego produktu, gdyż poprawiają jego smak, co akurat bakterie średnio obchodzi ale już nas żywotnie interesuje.
Need for speed
Co z tego, że dla nas wydajne gospodarowanie zasobami jest logiczne? Bakterie mlekowe zupełnie ignorują te racjonalne rozwiązanie. Po prostu mieszana fermentacja trwa dłużej i nawet jeżeli są w kulturze „racjonalnie” zachowujące się bakterie, nie są one w stanie wygrać ze spalającymi glukozę bez opamiętania odmianami. Zanim te wydajniejsze bakterie zaczną się mnożyć, w pożywce zostanie ledwo co. Nawet jeżeli wyselekcjonujemy tylko „rozsądne” odmiany, bardzo szybko w populacji pojawi się jedna bakteria, która korzysta ze szlaku z kwasem mlekowym i w okresie kilku pokoleń zdominuje populację niwecząc nasze wysiłki. Szybki ale niewydajny wzrost jest bowiem bardzo starym mechanizmem, skutecznym w środowisku naturalnym. Tam, gdzie konkurencja o zasoby jest ogromna, szybka akumulacja jest znacznie ważniejsza niż racjonalne wykorzystanie zasobów.
Jak promować racjonalne rozwiązania?
Człowiek to sprytna bestia. W doświadczeniach biologicznych, szczególnie tych dotyczących ewolucji, dobór odpowiednich warunków potrafi zdziałać cuda. W tym wypadku największą przeszkodą okazała się globalizacja glukozy. W połączonym rynku, zawsze będą wygrywać szybsi ale nie koniecznie racjonalni. Żeby wyselekcjonować wolniejsze ale racjonalne szczepy, medium zamknięto w tysiącach małych nieprzepuszczalnych pęcherzyków. W każdym pęcherzyku ilość cukru była ograniczona w taki sposób, że szybko rosnące szczepy wyczerpywały zasoby zanim w pełni zapełniły pęcherzyk. Szczepy rosnące racjonalnie, były w stanie z tej samej ilości glukozy wytworzyć znacznie więcej komórek potomnych. Do pęcherzyków wstrzeliwano bakterie w taki sposób, że liczba bakterii wstrzeliwanych stanowiła 10% całkowitej liczby pęcherzyków. To dawało rozsądną gwarancję tego, że w większości pęcherzyków materiałem startowym była jedna komórka. Następnie, po kultywacji, pęcherzyki przepuszczano przez maszynę mierzącą gęstość optyczną i na tej podstawie wyselekcjonowano najbardziej wydajnie rosnące linie. Po kilkunastu rundach szczepy były znacznie wydajniejsze i znacznie bardziej „racjonalne”. Stabilność utrzymywała się przez wiele pokoleń, znacznie dłużej niż dotychczas, ale koniec końców przy powrocie do globalnego wzrostu pojawiał się zawsze wariant szybki, który znowu dominował populację.
A my?
Nie sposób nie zauważyć podobieństw do zachowań bakterii i do naszych strategii. W ekonomii najbardziej chwalone są różnego rodzaju tygrysy, które osiągają zawrotny wzrost gospodarczy. Mało kto przygląda się czynnikom na których opiera się ten szybki wzrost. Biorąc takie Chiny – ich niesamowity wzrost opiera się na bardzo szybkim wykorzystaniu nieodnawialnych zasobów, na wykorzystaniu zasobów ludzkich w dosyć nieludzki sposób. Rozwój ekonomiczny nie jest równoległy z rozwojem demokracji, praw człowieka. Mimo tego, Chiny osiągają sukces i są powszechnie chwalone. Znacznie rzadziej widzi się pochwały wobec krajów, które rosną wolniej ale za to znacznie rozsądniej. Które oprócz wykorzystania zasobów, wprowadzają innowacje. Które nadwyżki finansowe reinwestują w rozwój społeczeństwa.
Globalny wyścig
Bakterie kwasu mlekowego działają tak a nie inaczej dlatego, że są graczami na globalnym rynku z ograniczonymi zasobami. Dokładnie tak samo jest w naszym wypadku. O ile w wypadku bakterii zauważamy bez pudła głupotę ich strategii, samokrytyka idzie nam znacznie gorzej. Różnicą między nami jest to, że o ile bakterie są w pewnym sensie skazane na bezmyślny pęd – nas teoretycznie ten problem nie dotyczy. Możemy przewidywać i możemy zaobserwować nieracjonalne wykorzystanie różnego rodzaju zasobów. Powoli ale raczej nieuchronnie możemy też ograniczać naszą zależność od zasobów. Nie można na razie wyeliminować potrzeby korzystania z nieodnawialnych zasobów mineralnych ale nasza glukoza, czyli węgiel, ropa etc. zostają powoli zastępowane odnawialnymi alternatywami. Niektóre kraje mogą sobie też pozwolić na spowolnienie wzrostu w celu bardziej harmonijnego rozwoju i robią to. Co ciekawsze, to właśnie te kraje znajdziemy na czele tych, które są co roku wybierane jako najlepsze miejsca do życia. Kolejnym ciekawym aspektem tego zagadnienia jest globalizacja. Jestem wielkim miłośnikiem pewnych aspektów tego procesu. Świat jest znacznie mniejszy niż jeszcze 100, ba 20 lat temu. Wolny przepływ informacji, kultury czy nauki to niesamowite źródło możliwości. Ale globalizacja nie jest idealna pod pewnymi względami. Między innymi dlatego, że promuje w naszych społeczeństwach dokładnie te same patologie co w wypadku bakterii – szybki ale niezbilansowany wzrost. A co za tym idzie, karanie racjonalnych ale wolniejszych zachowań.
Co z tym fantem zrobić?
W ewolucji można zmieniać korzyść z danego rozwiązania zmieniając warunki i bodźce selekcyjne. Przykładowo – stosując pożywkę z antybiotykiem szybko 100% naszej populacji będzie się składało z bakterii odpornych na dany antybiotyk. Przy kontynuowaniu takiego eksperymentu mamy bardzo dużą szansę tego, że bakterie oprócz odporności na antybiotyk będą go również w stanie zjadać i dzięki temu rosnąć wydajniej. Z drugiej strony – przy wyeliminowaniu antybiotyku z pożywki, wolniej ale konsekwentnie, odporność zacznie zanikać, bo nie ma z niej korzyści a wiąże się ze zwiększonymi kosztami. Czy można zrobić coś podobnego z globalnym rynkiem? Czy jesteśmy w stanie stworzyć zestaw regulacji, który pozwoli nam promować harmonijny wzrost a karać nadmierny i nieracjonalny wzrost dla samego wzrostu? Być może przerzucenie się naszej globalnej gospodarki energetycznej z systemu, w którym kilka krajów kontroluje pośrednio dostęp do energii reszty na system w którym każdy jest niezależny zmieni trochę zasady gry. Być może to, że w części krajów oprócz ceny, również kwestie związane z etyką są ważnym bodźcem przy dokonywaniu zakupu wymuszą na dostawcach racjonalne podejście. Również w wielkim biznesie, a co najważniejsze w bankach i przemyśle giełdowym etyka zaczyna pełnić jakąkolwiek rolę, co niewątpliwie cieszy. Niestety, obawiam się, że pełne odpowiedzi na te pytania leżą daleko poza moimi kompetencjami ale serdecznie zapraszam do dyskusji na ten temat i wymiany poglądów związanych z tym zagadnieniem.
