A sejtek külső környezetükhöz való alkalmazkodásának alapja a membránok komplex felépítése, amely folyamatosan szabályozza a sejtbe és a sejt környezetébe áramló anyagok mozgását, miközben biztosítja a sejt számára szükséges védelmet és az információcserét. A sejtmembrán lipidjei és a hozzájuk kapcsolódó cukrok kulcsszereplők ebben a rendszerben, mivel hozzájárulnak a membrán mechanikai tulajdonságaihoz, a sejt-sejt kölcsönhatásokhoz, valamint a sejten belüli jelek továbbításához. A lipidok és cukrok közötti kölcsönhatások is alapvetőek a sejtmembrán funkcióinak megértésében, mivel mindkét típusú molekula szerepe és kölcsönhatása bonyolítja a sejt biológiai folyamatait.

A lipidek közül a szfingomielin egy érdekes példa, amelyet a plazmamembrán és a lizoszómák tartalmaznak nagyobb koncentrációban, míg az endoplazmatikus retikulumban, a nukleáris membránban és a Golgi-apparátusban kevésbé található meg. A szfingomielin lipidek hidrofób zónában elhelyezkedő molekulaszerkezete hozzájárul a membrán mechanikai szilárdságához, miközben a membrán fluiditását is fenntartja. A membrán ezen sajátsága megmagyarázza, miért képes az sejtek folyamatosan alkalmazkodni a környezeti változásokhoz.

A glicolipidek olyan lipidek, amelyek szénhidrátokat tartalmaznak, és rendkívül fontos szerepet játszanak a sejtek közötti kapcsolatok kialakításában. A glicolipidek fejcsopjainak monoszacharid- vagy oligoszacharid-alapú szerkezete lehetővé teszi, hogy a sejtek felismerjék egymást, elősegítve a sejt-sejt kölcsönhatásokat és a jelátviteli mechanizmusokat. A szacharidok ezen belépési pontként való szerepe különösen fontos az immunológiai reakciókban, valamint a szövetek fejlődésében. A szacharidok egyszerűsített kémiai struktúrája mégis jelentős biológiai komplexitást rejt, mivel képesek különböző biokémiai reakciókat kiváltani, amelyek alapvetően befolyásolják a sejt működését.

A koleszterin szintén jelentős lipid, amely szintén szerepet játszik a membránok stabilitásában. Eltérően más lipid molekuláktól, a koleszterinnek viszonylag kicsi a fejcsopja, és így ellentétben a többi lipid molekulával, a membrán hidrofób zónájában jelentős térfogatot foglal el. Ennek következményeként a koleszterin képes befolyásolni a membránok mechanikai tulajdonságait és fluiditását, amely alapvetően meghatározza a membránok funkcióját és az ezen keresztül történő anyagcserét.

A szacharidok és lipidek közötti kölcsönhatások értelmezéséhez nélkülözhetetlen a szacharidok részletes kémiai és biológiai szerepének megértése. Az 1980-as évek előtt a szacharidokat elsősorban az energiát tároló molekuláként tartották számon, amelyek a sejtek struktúráját erősítik. Azonban ma már tudjuk, hogy a szacharidok elsősorban a sejtek közötti kommunikációs jelekként működnek, és alapvetően befolyásolják a sejtek működését. A szacharidok szerepe kulcsfontosságú a prokariotikus és eukariótikus sejtekben egyaránt, mivel ezek képezik azt a cukorbevonatot, amely a sejtek specifikus tapadását biztosítja. E réteg módosulásai rendkívül súlyos fenotípusi változásokat okozhatnak, amelyek akár halálhoz is vezethetnek. A sejtmembránok által alkotott biológiai gátak is ezen cukorbevonatok segítségével valósulnak meg, és biztosítják a sejt környezetétől való védelmét.

A cukrok másik fontos szerepe, hogy szinte minden fehérjéhez különböző szacharidok kapcsolódnak posttranszlációs módosításként. A szacharidok ezekben az esetekben segítenek abban, hogy a fehérjék helyesen végrehajtsák funkcióikat, miközben befolyásolják azok irányított szállítását is. Az ilyen típusú módosítások különösen fontosak, mivel lehetővé teszik a fehérjék struktúrájának és működésének diverzifikációját. Az enzimatikusan aktivált fehérjék, például a lecitin- vagy GAG-kötő fehérjék, a szacharidok segítségével is képesek specifikus kötődéseket végrehajtani, amelyek döntőek a sejtek közötti kölcsönhatásokban.

A biológiai rendszerekben a szacharidok funkcionális szerepe és az enzimatikus reakciók közötti kölcsönhatások elképzelhetetlenül gazdag kémiai és biológiai komplexitást eredményeznek. A glikobiológia, amely a szacharidok szerepét vizsgálja a biológiai rendszerekben, ennek a komplexitásnak a feltárására vállalkozik. A kutatások során figyelembe kell venni, hogy a szacharidok nemcsak az egyes sejtek működését befolyásolják, hanem a szövetek fejlődésére, az immunválaszra és a sejtek közötti kommunikációra is hatással vannak. A glikobiológia jelentősége és bonyolultsága abban rejlik, hogy még ma is rengeteg megválaszolatlan kérdés merül fel ezen a területen, különösen a szacharidok pontos biológiai szerepének megértésében.

Miért fontos a biológiai rendszerek dimenzionális struktúráinak és a biológiai molekulák kölcsönhatásainak megértése?

A biológiai rendszerek rendkívül komplex és változatos szerkezeti felépítésükben és működésükben egyaránt. Az élő sejtekben és azok alkotóelemeiben zajló biokémiai folyamatok megértése nem csupán az élővilág alapvető mechanizmusait tárja fel, hanem lehetőséget ad arra is, hogy a biológiai rendszerek viselkedését a fizikai törvényszerűségek szerint modellezzük. Az ilyen megértés alapja a biológia és a fizika közötti szoros kapcsolat, amely a sejtekben zajló molekuláris dinamikák energetikai és geometriai szempontú leírását célozza.

A DNS szekvenciájának speciális bázispárosodása, mint látható a 2.6. ábrán, például lehetővé teszi mesterséges, háromdimenziós struktúrák kialakítását, olyan geometriával, amelyet a természet nem kínál. Az ilyen struktúrák, bár mesterségesek, olyan rendkívüli lehetőségeket kínálnak a biotechnológiában, amelyek segíthetnek a biológiai rendszerek hatékonyabb megértésében és manipulálásában. Hasonlóképpen, számos fehérje képes automatikusan felvenni a megfelelő struktúráját, amikor a citoplazma vízoldatában jön létre a sejt belső környezetében. Egyes bonyolultabb fehérjék, mint például az aktin, szintén képesek önállóan összeállni, amit a következő fejezetekben részletesebben is megvizsgálunk. Az ilyen önszerveződő rendszerek – például a vesikulumok, amelyek a már létező membránokból képződnek, vagy a membránok, amelyek vesikulumokkal történő összeolvadással növekedhetnek – egyértelműen bemutatják, hogy az alapvető biológiai építőelemek, mint a nukleinsavak, aminosavak, lipidek és szénhidrátok, hogyan formálnak különböző biológiai folyamatokat a sejten belül.

Az alapvető biokémiai építőelemek közötti kölcsönhatások az élő rendszerek biophizikai megközelítésének központi témái. A biológiai rendszerek energiával kapcsolatos döntő fontosságú megfontolásai azokat az energetikai szabályokat írják le, amelyek a biológiai rendszerek rendkívüli sokféleségét és a biológiai folyamatok elképesztő variabilitását hozzák létre. A következő szakaszokban áttekintjük a biofizika alapvető elveit, és megvizsgáljuk a fizikai alapokat, amelyek segítenek a biológiai folyamatok megértésében.

A biológiai rendszerek méretarányainak és időskáláinak megértése nélkülözhetetlen a sejt szintjén történő folyamatok leírásához. Az epiteliális sejt, mint például a 2.17. ábrán bemutatott példa, átlagosan 20 μm átmérőjű, tehát körülbelül ötször kisebb, mint egy emberi hajszál. Az E. coli baktériumok, amelyek 2 μm nagyságúak, még kisebbek, és szorosabban össze vannak zsúfolva, mint egy emberi sejt. A vírusok, mint a bakteriofágok, amelyek képesek baktériumokat fertőzni, még kisebbek, és a bennük található DNS már 10-szer kisebb, mint maguk a vírusfehérjék.

A molekulák koncentrációjának meghatározása szintén alapvető fontosságú. Például egy E. coli baktérium száraz tömege 0,6 pikogramm, amely döntően fehérjékből, DNS-ből és lipidekből tevődik össze. A fehérjék tömege körülbelül 0,33 pikogramm, míg az RNA és a DNS a többi alkotóelem. Az átlagos fehérje tömege körülbelül 33 000 Da, ami 60 · 10−21 grammnak felel meg. Ennek alapján körülbelül 5 millió fehérje található egy E. coli baktériumban. A fehérjék közötti távolság átlagosan 8 nanométer, ami azt jelenti, hogy a sejt belseje rendkívül sűrűn van pakolva, és a különböző molekulák közötti kölcsönhatások elengedhetetlenül befolyásolják a biológiai rendszerek dinamikáját.

A molekuláris időskálák szintén kulcsfontosságúak a biológiai folyamatok megértésében. Ha például egy fehérje átlagosan 0,01 másodperc alatt eljut egy mikrométer távolságra egy baktériumban, az egyfajta betekintést nyújt a molekulák mozgásának gyorsaságába és a sejt belső dinamikájába. Az ilyen mérések segítenek abban, hogy a biológiai rendszerek működését, például a molekulák diffúzióját, jobban modellezhessük és megérthessük.

Az idő, a méret és az energia skálái nemcsak a molekuláris biológia szempontjából alapvetőek, hanem az élő rendszerek viselkedésének és hatékonyságának megértése érdekében is. A sejt működése tehát egy összetett rendszer, amely minden szintjén a biológiai alkotóelemek közötti precíz kölcsönhatásokat igényel, hogy fenntartsa az élet folyamatos dinamikáját.

Molekuláris motorok: A kinesinek és a dínánok működése és különbségeik

A kinesinek és dínánok olyan molekuláris motorok, amelyek kulcsszerepet játszanak a sejten belüli anyagszállításban. Mindkét motor a mikrotubulusok mentén mozog, de irányuk és működési mechanizmusuk különbözik. E fejezet célja, hogy megvilágítsa ezen motorok sajátosságait és a közöttük lévő eltéréseket, különös figyelmet fordítva a kinesinek családjának és a dínánoknak az ATP-hidrolízissel kapcsolatos működésére.

A kinesinek alapvetően 8 nm-t lépnek meg minden egyes ATP-hidrolízis során, és többségük a mikrotubulusok (+)-végére halad. Különböző altípusok között vannak olyanok, amelyek gyors mozgást és magas processzivitást mutatnak, tehát képesek mikrométerekre haladni anélkül, hogy eltávolodnának a mikrotubulustól. Néhány esetben a kinesin sebessége meghaladja az 500 nm/s-ot. Azonban vannak kivételek is a működésükben, például a Kinesin I, amely egyenesen halad a mikrotubulus mentén, míg a Kinesin Eg5 és Kinesin II hegyes mozgást végeznek a mikrotubulus körül. Az utóbbi mozgásának irányát a nyaki régió határozza meg. A Kinesin XIV különösen érdekes, mivel a mikrotubulusok (−)-végére halad, ellentétben a legtöbb kinesinnel. Az ilyen motorok struktúrájának tanulmányozása segített abban, hogy jobban megértsük a motorikus funkciók molekuláris szintű mechanizmusait.

A motorok mozgásának irányát is befolyásolhatjuk. A fej régió megtartásával és a nyaki valamint szárny régiók cseréjével irányváltozást idézhetünk elő, amit az 1990-es évek végén sikerült kísérletileg igazolni. Sharyn Endow kísérletei azt mutatták, hogy a nyak és a motor régiók kölcsönhatása szabályozza a motor irányát, és bár néhány kérdés még nyitott, az alapvető struktúrák és a lépések közötti különbségek világosabbá váltak.

A dínánok, mint a kinesinek, szintén mikrotubulusokon mozognak, de a mikrotubulus (−)-végére haladnak. A dínánok szerepe különbözik a kinesinekétől, mivel többek között a sejt organikus vezikuláinak szállításában is részt vesznek. A dínánok nagyobb molekuláris tömeggel rendelkeznek, mint a kinesinek, körülbelül 1,2 MDa, és bár Ian Gibbons a 1960-as években felfedezte őket, működésük és szerkezetük megértése még mindig kevésbé részletes, mint a kinesinek és myosinok esetében. A dínánok egyik legérdekesebb jellemzője, hogy szemben a kinesinekkel, amelyek csak előre mozognak, a dínánok a visszafelé irányba is képesek lépéseket tenni, amennyiben külső erőt alkalmazunk rájuk.

A dínánok mozgásának megértése során kísérletek is zajlottak, melyek során fluoreszcens jelöléssel és optikai csapdákkal vizsgálták a motor lépéseit. A dínánok lépésmérete általában 8 nm, de bizonyos esetekben akár 16 nm-es lépéseket is képesek tenni. A lépések eloszlása szorosabb hasonlóságot mutat a myosin VI viselkedésével, mint a kinesinekével. A dínánok különböznek más molekuláris motoroktól abban, hogy képesek visszafelé is lépni, és meglepő módon ATP jelenléte nélkül is képesek előrehaladni, ha hátrafelé húzzák őket. Ezen kívül a dínánok képesek hosszabb ideig is a mikrotubuluson maradni, még akkor is, ha külső erőhatás éri őket, míg a kinesin gyorsan elengedné a mikrotubulust. A dínánok, hasonlóan a myosin VI-hoz, nem csupán energiafelhasználó motorok, hanem a mozgásuk egyfajta hőmérsékleti csapda-szerű mechanizmussal is összefüggésbe hozható.

Bár a dínánok és kinesinek alapvető szerepe a sejtszintű mozgásban és szállításban elengedhetetlen, azok sajátos működése és különböző válaszreakcióik az ATP-hidrolízis és mechanikai erők hatására lehetővé teszik számunkra, hogy egyre inkább megértsük, hogyan irányíthatók ezek a motorok. Ez a tudás nemcsak a biológiai mechanizmusok megértésében segít, hanem alapot adhat orvosi és biotechnológiai alkalmazásokhoz is, ahol a molekuláris motorok manipulálása új típusú terápiákat vagy eszközöket hozhat létre.

Hogyan alakultak ki a sejtek és miként működnek az eukarióta sejtek legfontosabb organellumai?

A Földön az élet kialakulásának idővonala rendkívül hosszú és összetett folyamatokat foglal magában, melyek során a kezdeti egyszerűbb életformákból fokozatosan jöttek létre a bonyolultabb szervezetek. Az első sejtes életformák megjelenése mintegy három-négymilliárd évvel ezelőttre tehető, ezekből alakultak ki a baktériumok és az archaea-k, vagy feltételezhető, hogy mindkét domén egyidejűleg fejlődött ki. Kétmilliárd évvel később jelentek meg az eukarióta sejtek, amelyek a baktériumokból származó mitokondriumokat befogadva fejlettebb belső szerkezetet alakítottak ki, és amelyek az archaea-kból fejlődtek ki. Ez a fúziós folyamat, melyben a baktériumok és az archaea-k egyesültek, lehetővé tette a komplexebb, egysejtű eukarióták kialakulását.

Körülbelül egymilliárd évvel később kezdődött meg a többsejtű életformák fejlődése, amelyek később növényekké, állatokká és gombákká differenciálódtak. Azóta a növényi és állati királyságok gazdag sokfélesége alakult ki, amelyet ma már jelentős mértékben fenyeget az emberi tevékenység. Bár az élet fejlődése rendkívül sokszínű, számos biokémiai alapelv és mechanizmus megőrződött a legegyszerűbb baktériumoktól a bonyolult eukariótákig, például a DNS genetikai információtároló szerepét és a riboszómák fehérjeszintézisét. Ugyanakkor lényeges különbségek is megfigyelhetők a domének között, különösen az eukarióta sejtekre jellemző szervezett sejtszervecskék, azaz az organellumok kialakulásában és működésében.

Az eukarióta sejtek legfontosabb jellemzője a membránnal körülvett organellumok jelenléte, amelyek specializált funkciókat látnak el, és lehetővé teszik a sejt belső térbeli és funkcionális elkülönülését. A sejtmag az eukarióta sejtek genetikai információjának tárolóhelye, amelyet két membrán, az úgynevezett belső és külső maghártya vesz körül. Ezeken a membránokon nukleáris póruskomplexek alakítanak ki átjárókat, melyeken keresztül az mRNS kiléphet, illetve különböző fehérjék bejuthatnak a magba. A kromoszómák, amelyek főként DNS-ből és a térbe jól elhelyezkedő hisztonfehérjékből állnak, a magon belül különálló területeken helyezkednek el. A sejtmagban található a nukleolus, ahol a riboszóma-összetevők képződnek, illetve a Cajal-test, amely a pre-mRNS érési folyamatában játszik szerepet.

A sejtmaghoz szorosan kapcsolódik az endoplazmatikus retikulum (ER), amely egy összetett, membránnal határolt hálózat, mely a külső maghártyába olvad bele. Az ER megkülönböztethető durva és sima típusokra: a durva ER felületén riboszómák ülnek, melyeken az mRNS alapján fehérjék szintetizálódnak, valamint a membránok előállításában is részt vesz. Ezzel szemben a sima ER nem tartalmaz riboszómákat, feladata a lipid- és koleszterin-szintézis, valamint a kalciumionok tárolása és a sejt kalcium-háztartásának szabályozása. Emellett a sima ER kulcsfontosságú a különböző anyagcsere-folyamatokban, például a szénhidrát-anyagcserében is.

A mitokondrium, amely szintén két membránnal határolt organellum, részben saját, körkörös DNS-sel rendelkezik, ami miatt félig autonómnak tekinthető. Ezek az organellumok alapvető szerepet töltenek be a sejt energiaellátásában: az ATP termelésében a citromsavciklus és az elektrontranszport lánc révén, amely folyamatok a sejt energiaháztartásának központi elemei. Fontos megjegyezni, hogy bár a mitokondriális DNS kódolja a saját fehérjéinek egy részét, a többségét a sejtmagi DNS szabályozza.

A Golgi-készülék membránnal körülvett, lapos, korong alakú vákuólákból álló struktúra, amely az endoplazmatikus retikulumból érkező fehérjéket módosítja, csomagolja és szállítja. Ez a sejten belüli „postahivatal” szerepét tölti be, amely a fehérjéket a rendeltetési helyükre juttatja, legyen az a sejt belseje vagy a sejten kívüli tér. A Golgi-apparátus felelős továbbá az úgynevezett lizoszómák képződéséért is, melyek speciális emésztőenzimeket tartalmazó vezikulák. A lizoszómák savas pH mellett fehérjéket, nukleinsavakat és lipideket bontanak le, hozzájárulva a sejttisztításhoz, az endocitózissal felvett anyagok lebontásához, valamint a sejt homeosztázisának fenntartásához.

Szintén membránnal körülvett vezikulák a peroxiszómák, melyek fontos szerepet játszanak a zsírsavak oxidatív lebontásában és a sejtvédelmi mechanizmusokban. Az organellumok elkülönülése és specializációja lehetővé teszi, hogy a sejten belül egyszerre több, egymástól független és összekapcsolt biokémiai folyamat zajlódjon, ami az eukarióta sejtek rendkívüli komplexitásának alapja.

Fontos megérteni, hogy a sejtek belső szerkezete nem csupán anatómiai különbségeket jelöl, hanem az életműködés szigorú szabályozásának és finomhangolásának helyszíne. Az organellumok együttműködése, az anyagok és információk áramlása, valamint az energiafolyamatok összhangja alapozza meg a sejtek életképességét és az élő szervezetek fejlődésének lehetőségét. A biokémiai és sejtszerkezeti alapok ismerete nélkülözhetetlen a modern biológia, orvostudomány és biotechnológia megértéséhez, mivel ezek az ismeretek adják a magyarázatot az élet sokszínűségére és a különféle betegségek molekuláris hátterére is.

Hogyan befolyásolja az emberi tevékenység a biológiai rendszereket és az ökoszisztémákat?

A különböző állatok érzékelő rendszerei lenyűgöző módon alkalmazkodnak a környezetükhöz, és az evolúció folyamán kifejlesztett mechanizmusok segítségével képesek navigálni és reagálni a fizikai és kémiai ingerekre. Ezen rendszerek közül az egyik legérdekesebb a mágnesérzékelés, amelyet elsősorban a madarak és rovarok kutatásai tárták fel jobban. A mágneses mező érzékelése révén az állatok képesek tájékozódni a Föld mágneses mezeje alapján, azonban a mechanizmus, amely ezt lehetővé teszi, még mindig viták tárgya. A sejtszintű működéséről számos elmélet létezik, de a kérdés, hogy az emlősök is képesek-e mágneses mezőt érzékelni, továbbra is kutatásra váró terület.

Egy másik érdekes érzékelési mechanizmus az elektroreceptió, amely lehetővé teszi bizonyos halak és más állatok számára, hogy kölcsönhatásba lépjenek az elektromos mezőkkel. Néhány faj képes passzívan érzékelni a külső elektromos mezőket, míg mások, mint például a nílusi sügér, képesek aktívan generálni elektromos mezőt maguk körül. A kutatások azt is felfedték, hogy egyes emberi sejtek, például a keratinociták vagy fibroblasztok is érzékelhetik az elektromos mezőket, és ezek a sejtek képesek mozgásukat az elektromos mező vonalainak megfelelően irányítani. Az ilyen típusú érzékelés szerepet játszhat a sebgyógyulás folyamatában is, ahol az elektromos potenciálkülönbség és az iontranszportok hozzájárulnak a sejtmozgáshoz.

A termorecepció, azaz a hőmérséklet érzékelése is fontos szerepet játszik az állatok és az emberek életében. Az emberi testben a hőérzékelő receptorok felelősek a hideg és a meleg érzékeléséért. E receptorok működése az ioncsatornákon keresztül történik, melyek a hőmérséklet változásával együtt változtatják meg az akciós potenciálok frekvenciáját. Azok az ioncsatornák, amelyeket TRP (transziens receptor potenciál) csatornáknak neveznek, kulcsszerepet játszanak a hőmérséklet érzékelésében. Az ilyen típusú mechanizmusok még mindig kutatás alatt állnak, de már most is fontos alapot adnak az érzékelés molekuláris szintű megértéséhez.

Az állatok és az emberek érzékelő rendszerei azonban nem csak a környezeti ingerekre reagálnak. A környezet, amelyben élünk, rendkívül összetett és folyamatosan változó. Az evolúció során az élőlények egyre kifinomultabb mechanizmusokat fejlesztettek ki annak érdekében, hogy túléljenek és alkalmazkodjanak. A különböző érzékelési rendszerek, mint a mágnesérzékelés, az elektroreceptió és a termorecepció, mind egy-egy különálló, de egymást kiegészítő módját jelentik annak, hogyan érzékeljük és értelmezzük a világot. Azonban ezek a rendszerek egyre inkább veszélybe kerülnek, ahogyan az emberi tevékenység fokozza a környezetre gyakorolt hatásait.

Az emberi hatások, mint a fajok túlzott mértékű kihasználása, az élőhelyek pusztítása és a globális felmelegedés mind hozzájárulnak a biodiverzitás csökkenéséhez. Az ipari forradalom óta a bolygónk ökoszisztémái drámai mértékben változtak, és a jelenlegi adatok azt mutatják, hogy a fajok kihalása jelentősen felgyorsult. A nemrégiben készített statisztikák szerint a fajok kihalásának üteme 100-1000-szer gyorsabb, mint az a természetes ütem, amit a Föld valaha tapasztalt. Az emberi beavatkozások, mint az erdőirtás, a mezőgazdaság terjedése és a fosszilis tüzelőanyagok elégetése következtében az ökológiai rendszerek destabilizálódnak, és az éghajlatváltozás egyre inkább kiszámíthatatlan következményekkel jár.

A globális biodiverzitás csökkenése már nem csupán egy tudományos téma, hanem közvetlenül érinti mindennapi életünket is. Az állatok és növények elvesztése hatással van az élelmiszerláncokra, az ökológiai szolgáltatásokra és a gazdaságra is. Az emberiség számára elengedhetetlen, hogy tudatában legyen ezen rendszerek sérülékenységének, és aktívan részt vegyen a természet védelmében. A klímaváltozás, a fajok kihalása és az ökoszisztémák romlása már elérte azt a szintet, ahol a további passzivitás súlyos következményekkel járhat.

A tudományos közösség és különböző nemzetközi szervezetek folyamatosan nyújtanak adatokat és ajánlásokat, amelyek célja a biodiverzitás védelme és az ökológiai rendszerek fenntartása. A Föld jelenlegi állapota arra figyelmeztet, hogy az emberi tevékenység nemcsak a fajok, hanem az emberi életminőség számára is veszélyt jelent. A jövőbeli fenntartható fejlődés csak akkor lehetséges, ha képesek vagyunk minimalizálni a környezeti hatásainkat, és új megoldásokat találunk a globális problémákra.