Informasi

Mikroba Harus Menjadi Pusat Pendidikan dan Penjangkauan Ekologi

Mikroba Harus Menjadi Pusat Pendidikan dan Penjangkauan Ekologi – Planet kita berubah dengan cepat, dan menanggapi tantangan lingkungan berikutnya akan membutuhkan warga negara yang terinformasi yang dapat memahami kompleksitas yang melekat pada sistem ekologi.

Mikroba Harus Menjadi Pusat Pendidikan dan Penjangkauan Ekologi

hospitalmicrobiome – Namun, mikroorganisme biasanya diabaikan dalam narasi yang kita gunakan untuk memahami alam. Di sini, kami menganjurkan untuk memasukkan ekologi mikroba di seluruh tingkat pendidikan dan menggambarkan manfaat yang sering diabaikan dari memasukkan mikroba ke dalam kurikulum ekologi.

Baca Juga : Keragaman Jamur-bakteri dan Kompleksitas Mikrobioma Memprediksi Fungsi Ekosistem

Kami memberikan contoh di seluruh tingkat pendidikan, dari sekolah menengah (dengan mempertimbangkan diri sendiri sebagai ekosistem mikroba), hingga pendidikan tinggi (dengan menggabungkan pengetahuan kami tentang peran ekologi global dan aplikasi medis mikroba), hingga masyarakat umum (dengan keterlibatan melalui warga -proyek sains).

SEKOLAH DASAR DAN MENENGAH: JELAJAHI MIKROBIOME ANDA

Anak-anak tidak dapat menggambar mikroorganisme ( 41 ), dan mereka biasanya salah menggambarkan ukuran dan karakteristik morfologi mikroba ( 32 ). Misalnya, anak-anak sering memiliki kesan yang salah bahwa virus lebih besar dari bakteri ( 27 ), atau bahwa sel mikroba lebih kecil dari protein ( 16 ). Kesalahpahaman anak usia dini tentang mikroba ini tidak hanya terbatas pada morfologi atau ukurannya, tetapi juga meluas ke peran mereka di alam. Banyak penelitian di ruang kelas telah menunjukkan bahwa untuk anak-anak dari segala usia, mikroba secara eksklusif dikaitkan dengan penyakit dan kekurangan dalam kebersihan ( 10 , 19 , 27). Hal ini tampaknya masuk akal dan mencerminkan sejarah mikrobiologi yang dipandu oleh masalah praktis seperti masalah kesehatan dan pembusukan makanan. Menariknya, meskipun siswa mengakui bahwa kuman ada di mana-mana ( 27 ), mereka memiliki gambaran yang tidak lengkap tentang hubungan timbal balik antara makro dan mikroorganisme. Misalnya, siswa muda menganggap mikroba sebagai masalah manusia, daripada melihat mikroorganisme sebagai salah satu dari banyak organisme dalam ekosistem, atau sebagai patogen atau simbion bagi organisme lain ( 19 , 27 ). Secara umum, siswa menganggap manusia sebagai pusat ekosistem daripada salah satu anggota yang saling bergantung dengan organisme lain seperti mikroba ( 26 , 40 ).

Penelitian terbaru di bidang ekologi mikroba telah menekankan betapa tak terhindarkan dan kelirunya kesalahpahaman tentang mikroba ini. Studi tentang mikrobioma manusia (yaitu, komunitas mikroba yang berhubungan dengan manusia) telah menantang konsepsi standar tentang apa itu tubuh manusia, dan telah mengubah konsep “kuman” dari patogen yang sangat berbahaya menjadi gagasan yang lebih bernuansa bahwa sebagian besar mikroba tidak berbahaya atau bahkan tidak berbahaya. bermanfaat bagi kesehatan manusia. Faktanya, tubuh manusia dan komunitas mikroba terkaitnya sekarang dipelajari menggunakan pendekatan ekologi). Kami percaya bahwa pendekatan yang berharga, tetapi kurang dimanfaatkan, untuk mengajar anak-anak tentang kompleksitas dan seluk-beluk ekosistem adalah dengan melibatkan minat anak-anak pada mikroba dengan menyoroti relevansinya dan hubungannya dengan organisme lain di lingkungan sehari-hari: tubuh mereka sendiri, hewan peliharaan, taman, dan rumah.

Telah diusulkan bahwa pendidikan ekologi dan lingkungan harus menekankan diri untuk melibatkan siswa ( 28 ). Apa cara yang lebih baik untuk mencapai ini selain dengan menunjukkan kepada anak-anak bahwa tubuh mereka mewakili seluruh ekosistem? Ini dapat dicapai tidak hanya melalui cerita naratif, tetapi juga melalui kegiatan langsung, termasuk yang disusun oleh American Society for Microbiology ( www.asm.org/index.php/k-12-teachers). Misalnya, dengan menyeka mulut mereka dan menumbuhkan bakteri pada cawan petri, anak-anak dapat melakukan perjalanan kembali ke masa lalu dan mengalami kekaguman yang sama seperti yang dirasakan Antonie van Leeuwenhoek ketika dia pertama kali mengamati bakteri dari giginya sendiri di bawah mikroskop lebih dari 300 tahun yang lalu ( 24 ) . Selama kegiatan kelas ini, guru harus berhati-hati untuk mengikuti protokol yang ditetapkan, misalnya, menyegel cawan petri atau berbagi gambar alih-alih piring media ( 9 , 18 ). Kegiatan seperti itu tidak hanya membuat ekosistem mikroba relevan secara pribadi, tetapi juga memungkinkan yang tidak terlihat dan abstrak untuk dilihat ( 52 ) dan dibaui—menghasilkan pelatihan multisensori, yang lebih efektif dalam pembentukan memori dan ingatan ).

Mengingat kesalahpahaman yang disebutkan di atas yang sering dimiliki anak-anak mengenai biologi dan peran ekologi mikroba, sekolah harus membantu menumbuhkan selera bawaan anak-anak untuk terlibat dengan alam dengan menekankan bahwa “alam” dan komunitas kompleks yang umum di alam dapat ditemukan di kulit mereka, di mulut mereka, dan di perut mereka.

OPINI PUBLIK: MARI BICARA TENTANG MIKROBA

Pendidikan tidak berhenti setelah lulus. Dalam demokrasi liberal di mana inovasi teknologi memainkan peran kunci, warga harus mampu membuat keputusan berdasarkan informasi tentang isu-isu ilmiah yang sering tidak pasti, yang tunduk pada interpretasi dari perspektif yang berbeda, dan yang bahkan mungkin berbenturan dengan nilai-nilai publik dan pandangan dunia ( 21 , 29 ). Tidak dapat disangkal, pandangan kita tentang hubungan antara manusia dan alam menentukan sikap yang kita kembangkan dan kebijakan lingkungan yang kita adopsi. Saat ini, mikroba sebagian besar hilang dari konseptualisasi kita tentang alam, dan dengan demikian dari pandangan kita tentang hubungan ini.

Contoh terbaik dari kebijakan lingkungan yang menjadi bahan perdebatan dan polarisasi adalah persepsi risiko yang terkait dengan perubahan iklim ( 30 ). Kami percaya bahwa ekologi mikroba dapat membantu mendidik masyarakat tentang ketidakpastian yang melekat dalam perdebatan iklim dan ekologi. Karena sifatnya yang “tidak terlihat”, mikroba adalah entitas abstrak meskipun kita tahu bahwa mereka memainkan peran kunci dalam mempertahankan layanan ekosistem skala global seperti penyerapan karbon, dekomposisi, daur ulang nutrisi, dan pemurnian air.

Jadi, kita perlu memasukkan mikroba dengan lebih baik ke dalam kerangka naratif kita tentang alam. Kita sudah tahu bahwa penyakit menular mikroba memiliki dampak ekonomi yang besar dengan secara langsung mempengaruhi perdagangan dan perdagangan), tetapi masih ada kesenjangan besar dalam pemahaman kita tentang bagaimana modifikasi siklus biogeokimia global yang dimediasi oleh mikroba dapat berdampak pada ekosistem. Misalnya, suhu yang lebih hangat dapat mempercepat dekomposisi mikroba dari sejumlah besar karbon organik yang saat ini disimpan di tanah permafrost, tetapi besaran dan arah umpan balik iklim ini dari ekosistem darat ke atmosfer tetap belum terselesaikan.

Sebagai ilmuwan yang sering bergantung secara finansial pada pembayar pajak untuk dukungan penelitian, kita perlu memastikan bahwa publik menghargai nilai investasi mereka dalam penelitian. Apresiasi tersebut dapat datang melalui pendidikan dan penjangkauan publik. Keterlibatan ilmiah dengan orang dewasa sama integralnya dengan siswa yang lebih muda, tetapi menghadirkan tantangan yang unik. Tidak seperti siswa sekolah menengah atau sarjana, masyarakat umum bukanlah penonton yang tertawan. Salah satu cara untuk memotivasi masyarakat umum untuk belajar tentang sains adalah dengan memberikan publik kepemilikan pribadi atas penelitian, atau dengan secara khusus menyebarluaskan hasil penelitian secara langsung kepada mereka, daripada secara eksklusif melalui produksi artikel jurnal yang biasanya gagal menjangkau khalayak luas. bukan ilmuwan.31 , 49 ).

Namun, penggunaan ilmuwan warga dalam studi mikroba telah tertinggal (Tabel 1), dan ini terlepas dari fakta bahwa mikroba ada di mana-mana: tinggal di dalam rumah, bepergian di kereta bawah tanah, dan tinggal di tanah taman metropolitan. Sebagai contoh baru-baru ini, para peneliti dapat memetakan distribusi mikroba di udara menggunakan debu yang dikumpulkan oleh ilmuwan warga dari trim pintu rumah mereka, dan juga mempelajari keberadaan mikroba yang berbeda di wilayah metropolitan New York City  . Karena semakin banyak orang pindah ke daerah perkotaan, kita harus belajar tentang organisme yang kita hidupi.

Upaya pendidikan masyarakat umum yang telah kami uraikan di sini akan secara bersamaan memberikan manfaat bagi para peneliti dalam hal menghasilkan lebih banyak data dan meningkatkan kemungkinan mendapatkan dana, sementara juga bermanfaat bagi masyarakat melalui materi penjangkauan terkait. Sebagai warga mengambil kepemilikan penelitian, mereka akan memiliki investasi yang lebih besar dalam wacana mikroba. Upaya penjangkauan publik seperti penggalian data crowdsourced, upaya sains warga, dan bahkan “gamifikasi” analisis untuk mendorong partisipasi warga menunjukkan hasil yang menjanjikan di seluruh bidang ilmiah dalam hal peningkatan literasi sains. Kami berharap ahli ekologi mikroba akan terus terlibat dengan publik dalam nada yang sama untuk kepentingan lapangan dan masyarakat yang lebih luas.

KESIMPULAN

Warga negara harus mampu membuat keputusan berdasarkan informasi mengenai isu-isu ilmiah yang mempengaruhi kehidupan pribadi mereka, kemakmuran komunitas mereka, dan warisan alam mereka. Namun, non-ilmuwan dapat memiliki ide yang sangat berbeda tentang alam dari komunitas ilmiah ( 21 , 29 ). Pemisahan masyarakat dan komunitas ilmiah ini dimulai sejak masa kanak-kanak. Misalnya, anak-anak menemukan ide-ide tertentu seperti konsep ekologi yang melibatkan interaksi tidak langsung ( 26 , 40 ) atau membayangkan dunia biologis pada skala mikroskopis ( 10 , 19 , 41) sangat sulit untuk dipahami. Apalagi di masa dewasa, latar belakang ideologi dan politik kita akan membiaskan persepsi dan penalaran kita ( 29 , 30 ). Pendidikan tetap menjadi alat terbaik kita untuk membentuk penilaian pribadi, yang sangat penting dalam demokrasi, di mana pendapat diperebutkan dan orang membuat keputusan politik.

Tantangan lingkungan ke depan akan mengharuskan semua warga negara memiliki gambaran yang lebih lengkap tentang alam, dengan semua kompleksitas, keterkaitan, dan ketidakpastiannya yang tak terhindarkan. Oleh karena itu, kita tidak dapat mengabaikan aktor utama di panggung Bumi, mikroorganisme, karena kita mungkin harus lebih khawatir tentang apa yang tidak kita ketahui daripada tentang apa yang sudah kita ketahui. Dalam makalah ini kami telah menawarkan “panggilan untuk mempersenjatai” dalam membawa ekologi mikroba ke dalam pendidikan sains arus utama di semua tingkatan. Kami telah menawarkan saran tentang bagaimana mengakomodasi tujuan tersebut, tetapi daripada memberikan risalah tentang strategi tersebut, kami berharap untuk merangsang diskusi yang lebih besar tentang bagaimana mencapai ini di masa depan.

Kami berpendapat bahwa manfaat yang muncul dari peningkatan pendidikan ekologi mikroba jauh lebih besar daripada biaya yang terkait dengan memasukkan rencana pelajaran baru, atau waktu yang dihabiskan untuk mendidik instruktur tentang cara memasukkan contoh mikroba di ruang kelas dengan lebih baik. Kami mendorong dimasukkannya ekologi mikroba dalam pendidikan karena mikroba membantu kami menghargai kompleksitas yang melekat pada alam, termasuk ekosistem mikroba individual kami, dan tempat kami di ekosistem yang lebih luas.

Pendidikan seringkali didorong oleh imajinasi, membuat dunia mikroba tidak dapat kita lihat sebagai fokus yang berguna untuk mengajarkan konsep dasar ekologi dan ilmu lingkungan. Naturalis John Muir mendukung nilai mempertimbangkan teman kita yang tidak terlihat untuk memperbesar perspektif kita tentang dunia alami: “Ketika kita memikirkan makhluk kecil yang terlihat, kita dituntun untuk memikirkan banyak hal yang lebih kecil dan membawa kita terus dan terus ke dalam misteri yang tak terbatas.” Saat kita bergerak maju sebagai pendidik, ilmuwan, dan kontributor bagi masyarakat, jangan lupa untuk berbagi dunia mikroba dengan misteri tak terbatas ini dengan sesama manusia.