Questo articolo è stato adattato con il permesso di Chivian, E. 1993. Species Extinction and Biodiversity Loss: The Implications for Human Health. In "Condizioni critiche: salute umana e ambiente", a cura di E Chivian, M McCally, H Hu e A Haines. Cambridge, Massachusetts e Londra, Inghilterra: MIT Press. Grazie a EO Wilson, Richard Schultes, Stephen Morse, Andrew Spielman, Paul Epstein, David Potter, Nan Vance, Rodney Fujita, Michael Balick, Suzan Strobel e Edson Albuquerque.
L'attività umana sta causando l'estinzione di specie animali, vegetali e microbiche a tassi mille volte superiori a quelli che si sarebbero verificati in natura (Wilson l992), avvicinandosi alle più grandi estinzioni della storia geologica. quando homo sapiens si è evoluto, circa 00 mila anni fa, il numero di specie esistenti è stato il più grande mai abitato sulla Terra (Wilson l989). Gli attuali tassi di perdita di specie stanno riducendo questi livelli ai minimi dalla fine dell'era dei dinosauri, 65 milioni di anni fa, con stime secondo cui un quarto di tutte le specie si estinguerà nei prossimi 50 anni (Ehrlich e Wilson 99).
Oltre alle questioni etiche coinvolte - che non abbiamo il diritto di uccidere innumerevoli altri organismi, molti dei quali sono nati decine di milioni di anni prima del nostro arrivo - questo comportamento è in definitiva autodistruttivo, sconvolgendo il delicato equilibrio ecologico su da cui dipende tutta la vita, inclusa la nostra, e distruggendo la diversità biologica che rende fertili i suoli, crea l'aria che respiriamo e fornisce cibo e altri prodotti naturali che sostengono la vita, la maggior parte dei quali resta da scoprire.
La crescita esponenziale della popolazione umana unita a un aumento ancora maggiore del consumo di risorse e della produzione di rifiuti, sono i principali fattori che mettono in pericolo la sopravvivenza di altre specie. Il riscaldamento globale, le piogge acide, l'assottigliamento dell'ozono stratosferico e lo scarico di sostanze chimiche tossiche nell'aria, nel suolo e negli ecosistemi di acqua dolce e salata: tutto ciò alla fine porta a una perdita di biodiversità. Ma è la distruzione dell'habitat da parte delle attività umane, in particolare la deforestazione, che è il più grande distruttore.
Questo è particolarmente vero per le foreste pluviali tropicali. Rimane meno del 50% dell'area originariamente coperta dalle foreste pluviali tropicali preistoriche, ma vengono ancora tagliate e bruciate a un ritmo di circa 42,000 chilometri quadrati all'anno, pari in superficie ai paesi della Svizzera e dei Paesi Bassi messi insieme; questa è una perdita di copertura forestale ogni secondo delle dimensioni di un campo di calcio (Wilson l992). È questa distruzione la principale responsabile dell'estinzione di massa delle specie del mondo.
È stato stimato che sulla Terra esistano tra i 0 milioni ei 00 milioni di specie diverse. Anche se si utilizza una stima prudente di 20 milioni di specie mondiali totali, allora 0 milioni di specie si troverebbero nelle foreste pluviali tropicali e, ai tassi attuali di deforestazione tropicale, ciò significherebbe che 27,000 specie andrebbero perse nelle sole foreste pluviali tropicali ogni anno, o più di settantaquattro al giorno, tre ogni ora (Wilson l992).
Questo articolo esamina le implicazioni per la salute umana derivanti da questa diffusa perdita di diversità biologica. È convinzione dell'autore che se le persone comprendessero appieno l'effetto che queste massicce estinzioni di specie avranno - precludendo la possibilità di comprendere e curare molte malattie incurabili e, in ultima analisi, forse, minacciando la sopravvivenza umana - allora riconoscerebbero che gli attuali tassi di la perdita di biodiversità rappresenta niente di meno che un'emergenza medica in lenta evoluzione e richiederebbe la massima priorità agli sforzi per preservare le specie e gli ecosistemi.
La perdita dei modelli medici
Tre gruppi di animali in via di estinzione, distanti tra loro nel regno animale - rane avvelenate, orsi e squali - offrono esempi sorprendenti di come modelli importanti per la scienza biomedica rischiano di essere sperperati dagli esseri umani.
Rane velenose
L'intera famiglia delle rane avvelenate, i Dendrobatidae, che si trova nei tropici americani, è minacciata dalla distruzione dei suoi habitat: le foreste pluviali tropicali di pianura dell'America centrale e meridionale (Brody 990). Queste rane dai colori vivaci, che comprendono più di 00 specie, sono particolarmente sensibili alla deforestazione, in quanto spesso vivono solo in aree molto specifiche della foresta e non possono vivere naturalmente altrove. Gli scienziati sono giunti alla conclusione che le tossine che producono, usate per secoli per avvelenare frecce e dardi di cerbottana dagli indiani del Centro e Sud America, sono tra le sostanze naturali più letali che si conoscano. Sono anche enormemente utili alla medicina. I principi attivi delle tossine sono gli alcaloidi, composti ad anello contenenti azoto presenti quasi esclusivamente nelle piante (morfina, caffeina, nicotina e cocaina ne sono un esempio). Gli alcaloidi si legano selettivamente a specifici canali ionici e pompe nelle membrane nervose e muscolari. Senza di essi, la conoscenza di queste unità di base della funzione della membrana, presenti in tutto il regno animale, sarebbe molto incompleta.
Oltre al loro valore nella ricerca neurofisiologica di base, le rane velenose offrono anche preziosi indizi biochimici per la produzione di nuovi e potenti analgesici con un meccanismo d'azione diverso da quello della morfina, di nuovi farmaci per le aritmie cardiache e di nuovi trattamenti per l'attenuazione di alcune malattie neurologiche come il morbo di Alzheimer, la miastenia grave e la sclerosi laterale amiotrofica (Brody l990). Se la distruzione della foresta pluviale continua al ritmo attuale nell'America centrale e meridionale, queste rane estremamente preziose andranno perdute.
Bears
Il crescente commercio del mercato nero in Asia per parti di orso, con cistifellea di orso venduta per il loro presunto valore medicinale (vale 8 volte il loro peso in oro) e zampe per cibo gourmet (Montgomery l992), insieme alla caccia continua e alla distruzione degli habitat , ha messo in pericolo le popolazioni di orsi in molte parti del mondo. Se alcune specie di orsi si estingueranno, saremo tutti più poveri, non solo perché sono creature belle e affascinanti che riempiono importanti nicchie ecologiche, ma anche perché alcune specie possiedono diversi processi fisiologici unici che possono fornire importanti indizi per il trattamento di vari disturbi umani . Gli orsi neri "in letargo" (o, più precisamente, "denning"), ad esempio, sono immobili fino a cinque mesi in inverno, ma non perdono massa ossea (Rosenthal 1993). (I veri ibernatori, come la marmotta, la marmotta e lo scoiattolo di terra, mostrano un marcato abbassamento della temperatura corporea durante il letargo e non si svegliano facilmente. Gli orsi neri, al contrario, "ibernano" a temperature corporee quasi normali e possono essere pienamente reattivi per difendersi istantaneamente.) A differenza degli esseri umani, che perderebbero quasi un quarto della loro massa ossea durante un simile periodo di immobilità (o mancanza di carico), gli orsi continuano a depositare nuovo tessuto osseo, utilizzando il calcio circolante nel loro sangue ( Floyd, Nelson e Wynne 1990). Comprendere i meccanismi con cui realizzano questa impresa può portare a metodi efficaci per prevenire e curare l'osteoporosi negli anziani (un problema enorme che porta a fratture, dolore e disabilità), in coloro che sono costretti a letto per lunghi periodi e negli astronauti soggetti a stati prolungati di assenza di peso.
Inoltre, gli orsi "in letargo" non urinano per mesi. Gli esseri umani che non possono espellere i loro prodotti di scarto nelle urine per diversi giorni accumulano alti livelli di urea nel sangue e muoiono a causa della sua tossicità. In qualche modo gli orsi riciclano la loro urea per produrre nuove proteine, incluse quelle nei muscoli (Nelson 1973). Se potessimo determinare il meccanismo di questo processo, potrebbe portare a trattamenti di successo a lungo termine per coloro che soffrono di insufficienza renale, che ora devono fare affidamento su una regolare disintossicazione da macchine per la dialisi renale o sul trapianto.
squali
Come gli orsi, molte specie di squali vengono decimate a causa della domanda di carne di squalo, specialmente in Asia, dove le pinne di squalo per la zuppa costano fino a 00 dollari la libbra (Stevens 992). Poiché gli squali producono pochi figli, crescono lentamente e impiegano anni per maturare, sono molto vulnerabili alla pesca eccessiva.
Gli squali esistono da quasi 400 milioni di anni e hanno sviluppato organi altamente specializzati e funzioni fisiologiche che li hanno protetti praticamente da tutte le minacce, tranne il massacro da parte dell'uomo. L'estinzione delle popolazioni e l'estinzione di alcune delle 350 specie potrebbe diventare un grave disastro per gli esseri umani.
Il sistema immunitario degli squali (e dei loro parenti, razze e razze) sembra essersi evoluto in modo che gli animali siano quasi invulnerabili allo sviluppo di tumori e infezioni. Mentre i tumori sono spesso osservati in altri pesci e molluschi (Tucker l985), sono rari negli squali. Le indagini preliminari hanno confermato questa conclusione. Si è dimostrato impossibile, ad esempio, produrre una crescita tumorale negli squali nutrice con iniezioni ripetute di note potenti sostanze cancerogene (Stevens 992). E i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology hanno isolato una sostanza, presente in grandi quantità, dalla cartilagine dello squalo elefante (Lee e Langer l983) che inibisce fortemente la crescita di nuovi vasi sanguigni verso i tumori solidi, e quindi impedisce la crescita del tumore.
Gli squali possono anche fornire modelli preziosi per lo sviluppo di nuovi tipi di farmaci per il trattamento delle infezioni, particolarmente importanti in questo momento in cui gli agenti infettivi stanno sviluppando una crescente resistenza agli antibiotici attualmente disponibili.
Altri modelli
Si potrebbero citare innumerevoli altri esempi di piante, animali e microrganismi unici che detengono i segreti di miliardi di esperimenti evolutivi che sono sempre più minacciati dall'attività umana e rischiano di essere persi per sempre dalla scienza medica.
La perdita di nuovi farmaci
Le specie vegetali, animali e microbiche sono esse stesse le fonti di alcuni dei farmaci più importanti di oggi e costituiscono una parte significativa della farmacopea totale. Farnsworth (1990), ad esempio, ha scoperto che il 25% di tutte le prescrizioni dispensate dalle farmacie comunitarie negli Stati Uniti dal 959 al 980 conteneva principi attivi estratti da piante superiori. Una percentuale molto più alta si trova nel mondo in via di sviluppo. Ben l'80% di tutte le persone che vivono nei paesi in via di sviluppo, ovvero circa i due terzi della popolazione mondiale, si affidano quasi esclusivamente a medicine tradizionali che utilizzano sostanze naturali, per lo più derivate da piante.
Le conoscenze detenute dai guaritori tradizionali, spesso tramandate oralmente nel corso dei secoli, hanno portato alla scoperta di molti farmaci oggi ampiamente utilizzati: chinino, fisostigmina,
d-tubocurarina, pilocarpina ed efedrina, solo per citarne alcuni (Farnsworth et al. l985). Ma quella conoscenza sta rapidamente scomparendo, in particolare in Amazzonia, poiché i guaritori nativi si estinguono e vengono sostituiti da medici più moderni. Botanici e farmacologi stanno correndo per imparare queste antiche pratiche che, come le piante forestali che impiegano, sono anch'esse in pericolo (Farnsworth l990; Schultes l99l; Balick l990).
Gli scienziati hanno analizzato la chimica di meno dell'1% delle piante della foresta pluviale conosciute per le sostanze biologicamente attive (Gottlieb e Mors l980) - così come una proporzione simile di piante temperate (Schultes l992) e percentuali ancora più piccole di animali, funghi e microbi conosciuti. Ma potrebbero esserci decine di milioni di specie ancora da scoprire nelle foreste, nei suoli, nei laghi e negli oceani. Con le massicce estinzioni attualmente in corso, potremmo distruggere nuove cure per tumori incurabili, per l'AIDS, per le cardiopatie arteriosclerotiche e per altre malattie che causano enormi sofferenze umane.
Equilibri ecosistemici disturbanti
Infine, la perdita di specie e la distruzione di habitat possono sconvolgere i delicati equilibri tra gli ecosistemi da cui dipende tutta la vita, compreso il nostro.
Forniture alimentari
Le scorte di cibo, per esempio, potrebbero essere seriamente minacciate. La deforestazione, ad esempio, può comportare una significativa riduzione delle precipitazioni nelle aree agricole adiacenti e persino in regioni a una certa distanza (Wilson l988; Shulka, Nobre e Sellers l990), compromettendo la produttività delle colture. La perdita di suolo superficiale per erosione, un'altra conseguenza della deforestazione, può avere un impatto negativo irreversibile sui raccolti nelle regioni boscose, in particolare nelle aree collinari, come nelle regioni del Nepal, del Madagascar e delle Filippine.
Pipistrelli e uccelli, tra i maggiori predatori di insetti che infestano o mangiano i raccolti, si stanno perdendo in quantità record (Brody 99; Terborgh 1980), con conseguenze indicibili per l'agricoltura.
Malattie infettive
Recentemente in Brasile, la malaria ha raggiunto proporzioni epidemiche come conseguenza del massiccio insediamento e della distruzione ambientale del bacino amazzonico. In gran parte sotto controllo in Brasile durante gli anni '960, la malaria è esplosa 20 anni dopo, con 560,000 casi segnalati nel 988, 500,000 nella sola Amazzonia (Kingman 989). In gran parte, questa epidemia è stata una conseguenza dell'afflusso di un numero enorme di persone che avevano poca o nessuna immunità alla malaria, che vivevano in rifugi di fortuna e indossavano pochi indumenti protettivi. Ma era anche una conseguenza del loro disturbo per l'ambiente della foresta pluviale, creando sulla loro scia pozze d'acqua stagnanti ovunque - dalla costruzione di strade, dal deflusso secondario di limo alla bonifica del terreno, e dalle miniere a cielo aperto - pozze dove Anopheles darlingi, il più importante vettore della malaria nell'area, potrebbe moltiplicarsi senza controllo (Kingman l989).
La storia delle malattie virali “emergenti” può contenere indizi preziosi per comprendere gli effetti della distruzione dell'habitat sugli esseri umani. La febbre emorragica argentina, ad esempio, una malattia virale dolorosa con una mortalità compresa tra il 3 e il 5% (Sanford 1991) si è manifestata in proporzioni epidemiche dal 958 a seguito del diffuso disboscamento della pampa dell'Argentina centrale e della semina del mais ( Kingman 989).
La malattia virale emergente che ha avuto il maggiore impatto sulla salute umana e che può essere foriera di future epidemie virali è l'AIDS, causato dal virus dell'immunodeficienza umana di tipo 2 (HIV-2) e 992 (HIV-990). C'è un accordo generale sul fatto che l'attuale epidemia di AIDS abbia avuto origine da primati non umani in Africa, che hanno agito come ospiti naturali e asintomatici e serbatoi per una famiglia di virus dell'immunodeficienza (Allan l2). Esistono buone prove genetiche per i legami dell'HIV-989 con un virus dell'immunodeficienza delle scimmie negli scimpanzé africani (Huet e Cheynier l992) e dell'HIV-XNUMX con un altro virus delle scimmie nei mangabeys fuligginosi africani (Hirsch e Olmsted lXNUMX; Gao e Yue lXNUMX). Queste trasmissioni virali interspecie dai primati all'uomo sono il risultato dell'invasione umana in ambienti forestali degradati?
Se questo è il caso, potremmo assistere con l'AIDS all'inizio di una serie di epidemie virali originate dalle foreste pluviali tropicali dove potrebbero esserci migliaia di virus che potrebbero infettare l'uomo, alcuni dei quali potrebbero essere letali quanto l'AIDS (vicino al 00%) ma si diffondono più facilmente, ad esempio tramite goccioline trasportate dall'aria. Queste potenziali malattie virali potrebbero diventare la conseguenza più grave per la salute pubblica della distruzione ambientale delle foreste pluviali.
Altri effetti
Ma potrebbe essere l'interruzione di altre interrelazioni tra organismi, ecosistemi e ambiente globale, di cui non si sa quasi nulla, che potrebbe rivelarsi la cosa più catastrofica di tutte per gli esseri umani. Cosa accadrà al clima globale e alla concentrazione di gas atmosferici, per esempio, quando sarà raggiunta una certa soglia critica di deforestazione? Le foreste svolgono un ruolo cruciale nel mantenimento dei modelli di precipitazione globali e nella stabilità dei gas atmosferici.
Quali saranno gli effetti sulla vita marina se l'aumento delle radiazioni ultraviolette provoca massicce uccisioni di fitoplancton oceanico, in particolare nei mari ricchi sotto il "buco" dell'ozono antartico? Questi organismi, che sono alla base dell'intera catena alimentare marina e che producono una parte significativa dell'ossigeno mondiale e consumano una parte significativa della sua anidride carbonica, sono altamente vulnerabili ai danni ultravioletti (Schneider l99l; Roberts l989; Bridigare l989) .
Quali saranno le conseguenze per la crescita delle piante se le piogge acide e le sostanze chimiche tossiche avveleneranno i funghi e i batteri del suolo essenziali per la fertilità del suolo? Negli ultimi 40 anni si è già verificata una perdita del 50-60% di specie di funghi nell'Europa occidentale, compresi molti funghi micorrizici simbiotici (Wilson l992), cruciali per l'assorbimento dei nutrienti da parte delle piante. Nessuno capisce quali saranno gli effetti di questa perdita.
Gli scienziati non conoscono le risposte a queste e ad altre domande di fondamentale importanza. Ma ci sono preoccupanti segnali biologici che suggeriscono che si sono già verificati gravi danni agli ecosistemi globali. Il rapido calo simultaneo delle popolazioni di molte specie di rane in tutto il mondo, anche in ambienti incontaminati lontani dalle persone, indica che potrebbero morire come conseguenza di qualche cambiamento ambientale globale (Blakeslee l990). Studi recenti (Blaustein 1994) suggeriscono che l'aumento della radiazione ultravioletta B dovuto all'assottigliamento dello strato di ozono potrebbe essere la causa in alcuni di questi casi.
Più vicini agli umani, anche i mammiferi marini come le stenelle striate nel Mediterraneo, le foche europee al largo delle coste della Scandinavia e dell'Irlanda del Nord e le balene Beluga nel fiume San Lorenzo stanno morendo in numeri record. Nel caso dei delfini e delle foche, alcune delle morti sembrano essere dovute a infezioni da virus morbilli (la famiglia di virus che include il virus del morbillo e del cimurro canino) che causano polmoniti ed encefaliti (Domingo e Ferrer l990; Kennedy e Smyth l988) , forse anche la conseguenza di sistemi immunitari compromessi. Nel caso delle balene, sembrano essere coinvolti inquinanti chimici come il DDT, l'insetticida Mirex, i PCB, il piombo e il mercurio, che sopprimono la fertilità dei Beluga e causano la loro morte a causa di una varietà di tumori e polmoniti (Dold l992). Le carcasse di Beluga erano spesso così piene di questi inquinanti da poter essere classificate come rifiuti pericolosi.
Queste "specie indicatrici", come i canarini che muoiono nelle miniere di carbone contenenti gas velenosi, ci avvertono che stiamo sconvolgendo i fragili equilibri dell'ecosistema che sostengono tutta la vita, compresa la nostra? Il calo del 50% del numero di spermatozoi negli uomini sani in tutto il mondo durante il periodo 938-990 (Carlsen et al. 992), il marcato aumento del tasso di malformazioni congenite dei genitali esterni nei maschi in Inghilterra e Galles dal 964 al 983 (Matlai e Beral 985), il drammatico aumento di alcuni tassi di incidenza del cancro per i bambini bianchi dal 973 al 988 (Angier 99) e per gli adulti bianchi dal 973 al 987 (Davis, Dinse e Hoel 994) negli Stati Uniti, e la costante crescita i tassi di mortalità per diversi tumori in tutto il mondo negli ultimi tre o quattro decenni (Kurihara, Aoki e Tominaga l984; Davis e Hoel l990a, 1990b; Hoel l992) suggeriscono tutti che il degrado ambientale potrebbe iniziare a compromettere non solo la sopravvivenza delle rane, mammiferi e altre specie animali, vegetali e microbiche, ma anche quella della specie umana.
In breve
L'attività umana sta causando l'estinzione di organismi animali, vegetali e microbici a tassi che potrebbero eliminare un quarto di tutte le specie sulla Terra entro i prossimi 50 anni. Ci sono conseguenze incalcolabili sulla salute umana da questa distruzione:
- la perdita di modelli medici per comprendere la fisiologia e la malattia umana
- la perdita di nuovi farmaci che possono curare con successo tumori incurabili, AIDS, arteriosclerosi e altre malattie che causano grandi sofferenze umane.