The microbial jungles all over the place (and you) - Scott Chimileski and Roberto Kolter

ดงจุลชีพมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง (รวมทั้งที่ตัวคุณด้วย) - สก๊อตต์ ชิมิเลสกี (Scott Chimileski) และ โรเบอร์

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Rawee Ma

As we walk through our daily environments,

เมื่อเราเดินผ่านสิ่งแวดล้อมประจำวัน

we're surrounded by exotic creatures

เราถูกห้อมล้อม โดยสิ่งมีชีวิตแปลกประหลาด

that are too small to see with the naked eye.

ที่มีขนาดเล็กมาก จนมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

We usually imagine these microscopic organisms, or microbes,

เรามักจะคิดว่าสิ่งมีชีวิตขนาดจิ๋ว หรือจุลชีพเหล่านี้

as asocial cells that float around by themselves.

เป็นเซลล์ที่ไม่สังคม ที่ลอยอยู่รอบ ๆ ตัวเรา

But in reality, microbes gather by the millions

แต่อันที่จริง จุลชีพอยู่ด้วยกันเป็นสังคม

to form vast communities known as biofilms.

ที่มีลักษณะแตกต่างกันมากมาย เป็นล้าน ๆ แบบ

Natural biofilms are like miniature jungles

ไบโอฟิล์มธรรมชาติเหมือนกับ ป่าดงเล็ก ๆ

filled with many kinds of microbes from across the web of life.

ที่เต็มไปด้วยจุลชีพนานาชนิด จากสารพัดส่วนของสายใยชีวิต

Bacteria and archaea mingle with other microbes

แบคทีเรีย และ อาร์เคีย อยู่ร่วมกัน กับจุลชีพอื่น ๆ

like algae, fungi, and protozoa,

อย่างเช่น สาหร่าย เห็ดรา และโปรโตซัว

forming dense, organized structures that grow on almost any surface.

ก่อกำเนิดเป็นโครงสร้างที่มีการจัดเรียง อย่างแน่น และเติมโตอยู่เกือบบนทุกพื้นผิว

When you pad across a river bottom,

เมื่อคุณท่องไปอย่างช้า ๆ ที่ก้นแม่น้ำ

touch the rind of an aged cheese,

จับผิวชั้นนอกของชีสที่ถูกบ่มเอาไว้

tend your garden soil,

พรวนดินในสวน

or brush your teeth,

หรือแปรงฟัน

you're coming into contact with these invisible ecosystems.

คุณกำลังสัมผัสกับระบบนิเวศ ที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

To see how biofilms come about,

เพื่อที่จะเข้าใจว่า ไบโอฟิล์มเกิดขึ้นได้อย่างไร

let's watch one as it develops on a submerged river rock.

ลองมาดูมันเจริญเติบโต บนหินที่จมอยู่ที่แม่น้ำ

This type of biofilm might begin with a few bacteria

ไบโอฟิล์มชนิดนี้ อาจเริ่มต้นจากแบคทีเรียจำนวนไม่มาก

swimming through their liquid environment.

ที่ว่ายน้ำผ่านไปมาในสิ่งแวดล้อม

The cells use rotating flagella to propel towards the surface of the rock,

เซลล์เหล่านั้นใช้แฟลกเจลลาที่หมุนได้ ในการว่ายไปยังพื้นผิวของหิน

which they attach to with the help of sticky appendages.

ซึ่งพวกมันเข้าไปเกาะ โดยใช้ระยางค์เหนียว ๆ

Then, they start producing an extracellular matrix

จากนั้น พวกมันเริ่มผลิต เมทริกซ์นอกเซลล์

that holds them together as they divide and reproduce.

ที่ยึดพวกมันไว้ด้วยกัน เมื่อมันแบ่งตัวและสืบพันธุ์

Before long, microcolonies arise,

ไม่นาน โคโลนีเล็ก ๆ ก็เกิดขึ้น

clusters of cells sheathed in this slimy, glue-like material.

กลุ่มของเซลล์เคลือบอยู่ในสารเหนียว ที่มีลักษณะคล้ายกาว

Microcolonies grow to become towers,

โคโลนีเล็ก ๆ เติบโตกลายเป็นหอคอย

while water channels flow around them,

ในขณะที่ทางน้ำไหลไปรอบ ๆ พวกมัน

functioning like a basic circulatory system.

ทำหน้าที่เป็นเหมือนระบบหมุนเวียน

But why do microbes build such complex communities

แต่ทำไมจุลชีพ ถึงสร้างสังคมที่ซับซ้อนเช่นนี้

when they could live alone?

ในเมื่อมันจะอยู่เพียงลำพังก็ได้

For one thing, microbes living in a biofilm

ประการหนึ่งก็คือ จุลชีพที่อาศัย อยู่ในไบโอฟิล์ม

are rooted in a relatively stable microenvironment

ปักหลักอยู่ในสิ่งแวดล้อมย่อม ที่ค่อนข้างเสถียร

where they may have access to a nutrient source.

ที่ซึ่งพวกมัน สามารถเข้าถึงแหล่งอาหารได้

There's also safety in numbers.

มันยังปลอดภัยกว่า เมื่ออยู่เป็นจำนวนมาก ๆ

Out in the deep, dark wilderness of the microbial world,

ลึกลงไปในโลกมืด ๆ อันกว้างใหญ่ ของจุลชีพ

isolated microbes face serious risks.

จุลชีพที่ถูกแยกเดี่ยว ต้องเผชิญกับความเสี่ยงที่ร้ายแรง

Predators want to eat them,

นักล่าอยากจะกินพวกมัน

immune systems seek to destroy them,

ระบบภูมิคุ้มกันพยายามที่จะกำจัดมัน

and there are physical dangers, too,

และมันก็ยังมีอันตรายทางกายภาพอีก

like running out of water and drying up.

เช่นกันขาดน้ำและแห้ง

However, in a biofilm, the extracellular matrix

อย่างไรก็ดี ในไบโอฟิล์ม เมทริกซ์นอกเซลล์

shields microbes from external threats.

ป้องกันจุลชีพจากภัยภายนอก

Biofilms also enable interactions between individual cells.

ไบโอฟิล์มยังทำให้ปฏิสัมพันธ์ ระหว่างแต่ละเซลล์เกิดขึ้นได้

When microbes are packed against each other in close proximity,

เมื่อจุลชีพอัดอยู่ด้วยกัน ในแบบที่ใกล้ชิด

they can communicate,

พวกมันสามารถสื่อสาร

exchange genetic information,

แลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรม

and engage in cooperative and competitive social behaviors.

และจัดการร่วมมือ และแข่งขันกันทางพฤติกรรมสังคม

Take the soil in your garden,

ลองดูดินจากสวนของคุณ

home to thousands of bacterial species.

มันคือบ้านของแบคทีเรียหลายสายพันธุ์

As one species colonizes a plant root,

ในขณะที่สายพันธุ์หนึ่ง อาศัยในรากของต้นไม้

its individual cells might differentiate into various subpopulations,

แต่ละเซลล์อาจเจริญเติบโต แยกออกไปเป็นกลุ่มย่อย

each carrying out a specific task.

ที่แต่ละกลุ่มมีหน้าที่เฉพาะ

Matrix producers pump out the extracellular goo,

พวกที่ผลิตเมทริกซ์ปล่อย สารเหนียวออกไปนอกเซลล์

swimmers assemble flagella and are free to move about or migrate,

พวกที่ว่ายน้ำเอาแฟลกเจลลา มารวมตัวกัน และเคลื่อนไปรอบ ๆ

and spore-formers produce dormant, tough endospores

และพวกที่สร้างสปอร์ ก็ผลิตเอนโดสปอร์ที่ทนทาน

that survive starvation,

ที่สามารถผ่านภาวะแห้งแล้ง

temperature extremes,

อุณหภูมิที่สุดโต่ง

and harmful radiation.

และรังสีที่เป็นอันตรายไปได้

This phenomenon is called division of labor.

ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า การแบ่งกันทำหน้าที่

Ultimately, it gives rise to a sophisticated system of cooperation

สุดท้ายแล้ว มันทำให้เกิด ระบบความร่วมือที่ซับซ้อน

that's somewhat like a multicellular organism in itself.

ที่คล้ายกับสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ไม่มากก็น้อย

But because biofilms often contain many different microbes

แต่เพราะว่าไบโอฟิล์มมักจะมี จุลชีพต่าง ๆ มากมาย

that aren't closely related to each other,

ที่ไม่ได้เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด ต่อกันและกัน

interactions can also be competitive.

ปฏิสัมพันธ์ยังอาจเป็นการแข่งขัน ได้ด้วยเช่นกัน

Bacteria launch vicious attacks on their competitors

แบคทีเรียมีการโจมตีหลายแบบ ต่อคู่ต่อสู้ของมัน

by secreting chemicals into the environment,

โดยการหลั่งสารเคมี เข้าไปยังสิ่งแวดล้อม

or by deploying molecular spears to inject nearby cells with toxins

หรือโดยการพัฒนาหอกเล็ก ๆ เพื่อแทงเซลล์ใกล้ ๆ

that literally blow them up.

ที่จะทำให้เซลล์นั้นระเบิด

In the end, competition is all about resources.

สุดท้ายแล้ว การแข่งขันก็เป็น เรื่องของการแย่งแหล่งอาหาร

If one species eliminates another,

ถ้าสายพันธุ์หนึ่ง กำจัดอีกสายพันธุ์ไปได้

it keeps more space and food for itself.

มันก็จะมีพื้นที่และอาหาร สำหรับตัวเองมากขึ้น

Although this dramatic life cycle occurs beyond the limits of our vision,

แม้ว่าวัฎจักรชีวิตนี้จะเกิดขึ้น ภายนอกความสามารถในการมองเห็นของเรา

microbial communities provide humans and other species with tangible,

สังคมจุลชีพทำให้มนุษย์เรา และสายพันธุ์อื่น ๆ มีทรัพยากรณ์

and sometimes even delicious, benefits.

และบางครั้งก็ได้รับประโยชน์ที่หอมหวาน

Microbes make up a major fraction of the biomass on Earth

จุลชีพเป็นส่วนประกอบของชีวมวล ส่วนใหญ่ของโลก

and play a critical role within the global ecosystem

และมีบทบาทสำคัญ ต่อระบบนิเวศของโลก

that supports all larger organisms,

ที่ค้ำจุนสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ทั้งหลาย

including us.

รวมถึงพวกเราด้วย

They produce much of the oxygen we breath,

พวกมันผลิตออกซิเจนส่วนใหญ่ ที่เราหายใจ

and are recruited to clean up environmental pollution, like oil spills,

และถูกนำมาใช้ทำความสะอาดสิ่งแวดล้อม ที่เป็นพิษ อย่างน้ำมันที่ปนเปื้อน

or to treat our waste water.

หรือบำบัดนำเสียของเรา

Not to mention, biofilms are normal and flavor enhancing parts

นี่ยังไม่รวมถึงว่า ไบโอฟิล์ม เป็นส่วนที่ช่วยเพิ่มรสชาติ

of many of the foods we enjoy,

ของอาหารหลาย ๆ อย่างที่เราชอบ

including cheese,

ที่รวมถึง ชีส

salami,

ซาลามี

and kombucha.

และคอมบูชา

So the next time you brush your teeth,

ฉะนั้น คราวหน้าคราวหลัง ตอนที่คุณแปรงฟัน

bite into that cheese rind,

กัดผ่านชั้นบนสุดของชีส

sift through garden soil,

ขุดคุ้ยดินในสวน

or skip a river stone,

หรือกระโดดไปตามหินริมแม่น้ำ

look as close as you can.

ลองมองดูใกล้ ๆ

Imagine the microbial jungles all around you

จินตนาการถึงป่าดงของจุลชีพรอบ ๆ ตัวคุณ

waiting to be discovered and explored.

ที่รอคอยการค้นพบและสำรวจ