Evolving germs – Antibiotic resistance and natural selection in education and public communication

Abstrakt

Antibiotikaresistens är ett stort hot mot samtidens och framtidens hälsa och sjukvård. På grund av resistensutvecklingen riskerar många vanliga infektionssjukdomar att bli omöjliga att behandla i framtiden. Dessutom är stora delar av den moderna sjukvården, såsom cellgiftsbehandlingar,
transplantationer eller vård av tidigt födda barn, beroende av fungerade antibiotika för att kunna utföras säkert. För att vända den negativa utvecklingen krävs åtgärder på många samhällsnivåer. Även allmänheten spelar en viktig roll, framförallt när det handlar om förväntningar i samband med läkarbesök och huruvida man fullföljer behandlingar som föreskrivet. Det är därför angeläget att information som når allmänheten om
antibiotikaresistens genom allmänna kanaler såsom nyhetsförmedling eller utbildning är korrekt och relevant.
Bakteriers motståndskraft gentemot antibiotika utvecklas genom naturligt urval, en av de starkaste evolutionära drivkrafterna. En förståelse för hur naturligt urval inverkar på bakteriers resistensutveckling utgör därmed en
möjlighet att härleda både orsaker till spridning och nyttan med föreslagna åtgärder. Antibiotikaresistens lyfts därför ibland fram för att motivera vikten av evolutionsundervisning i skolan. Förutom att naturligt urval kan förklara resistensutveckling hos bakterier tyder mycket på att det även finns förtjänster med det omvända förhållandet – att bakterier och antibiotikaresistens är ett användbart exempel för att lära sig om naturligt urval.
Evolution genom naturligt urval är i sig ett ämne som har visat sig vara svårt att lära sig och som är förknippat med många missuppfattningar. Forskningen kring lärande av naturligt urval handlar vanligtvis om viktiga
nyckelbegrepp som tillsammans förklarar naturligt urval. Ett relativt nytt angreppssätt är att även fokusera på så kallade tröskelbegrepp. För naturligt urval har till exempel slump, sannolikhet och tid- och rumsskalor föreslagits
vara viktiga tröskelbegrepp. Dessa har en integrerande funktion och är till sin natur mer abstrakta jämfört med de mer innehållsbundna nyckelbegreppen. Visualisering av vetenskap i lärande- och kommunikationssyfte har en
lång historia av både praktik och teori och kan vara ett kraftfullt verktyg för att förstå både abstrakta och konkreta resonemang. Med hjälp av visualisering kan komplexa samband, som till exempel hur begrepp som
befinner sig på olika skalor förhåller sig till varandra, göras tydligare. Då evolution spänner över extrema skalnivåer och innefattar flera olika sorters begrepp som behöver sättas i relation till varandra finns många tänkbara
fördelar med visualisering av evolution i lärandesyfte. Mot denna bakgrund undersökte tre av studierna i denna avhandling informationen som når ut till både elever och medborgare med avseende på
både antibiotikaresistens och naturligt urval samt relationen mellan dessa.
Källor som användes i det här hänseendet innefattade nyhetsartiklar, webbsidor, biologiläromedel anpassade för årskurs 7-9 och förklarande videor som kan ses direkt i webbläsare på internet. I den fjärde studien
utforskades möjligheterna att använda animationer som beskriver antibiotikaresistens i undervisning om naturligt urval med en grupp åttondeklassare. Avhandlingen bygger på studier som presenterats i fyra artiklar. Innehållet i de ingående artiklarna presenteras kortfattat nedan. I artikel I studerades specifikt hur antibiotikaresistens förmedlas genom svenska dagstidningar under en treårsperiod. Resultaten, som tolkas utifrån teorier inom riskkommunikation, visade bland annat att informationen snarare riktar sig mot samhälleliga aktörer än till individuella läsare/patienter. Vidare finns klart utrymme för en ökad rapportering av fakta och råd som skulle hjälpa medborgare att utveckla en mer nyanserad förståelse av antibiotikaresistens. En föreslagen strategi för att åstadkomma detta vore att inkludera evolutionära förklaringar till hur antibiotikaresistens uppstår.
Därav följer studien i artikel II som undersökte till vilken grad evolutionära förklaringar användes i samband med beskrivningar av antibiotikaresistens. Denna studie tittade både på information som förmedlas genom dagstidningar och på sidor som kommer upp vid sökningar på internet. Men studien undersökte också i vilken grad detta samband tas upp i biologiläromedel för årskurs 7-9. Denna biologikurs innefattar enligt läroplanen både evolution och antibiotikaresistens och det är också den sista obligatoriska biologikursen i svenska skolan. Resultaten visade entydigt att sambandet mellan naturligt urval och antibiotikaresistens sällan lyfts fram
och att det därigenom är troligt att en stor del av befolkningen inte får detta samband berättat för sig genom någon av dessa kanaler. Vid de tillfällen som sambandet togs upp så var det i regel förmedlat i textform utan stöd av bilder. Artikel III tittade specifikt på naturligt urval och hur detta presenteras genom videor som kan ses direkt i webbläsare på internet. Denna studie tog avstamp i fyra huvudsakliga innehållskategorier: nyckelbegrepp, tröskelbegrepp, kända missuppfattningar samt vilka organismtyper som används som exempel. Resultaten visade på att innehållsliga begrepp togs upp till väldigt olika grad samt att endast en liten andel av de analyserade videorna tog upp tre viktiga grundprinciper. En generell tendens var att förklaringar ofta utelämnade beskrivningar av hur variation uppstår slumpmässigt på DNA-nivå.
Artikel IV beskriver en studie utförd med 32 åttondeklassare som inte studerat evolution tidigare. Möjliga fördelar med att introducera antibiotikaresistens som ett första exempel på naturligt urval undersöktes genom att eleverna gruppvis fick interagera med en serie animationer som beskrev resistensutveckling. Data samlades in både individuellt (genom skriftliga uppgifter före och efter animationerna) och gruppvis (genom uppgifter som de fick besvara skriftligt tillsammans under animationerna). Dessutom videofilmades grupperna och deras diskussioner transkriberades och analyserades. Resultaten visade att de flesta elever, efter den förhållandevis korta interventionen, lyckades göra evolutionära förutsägelser om utveckling av antibiotikaresistens. Vidare tyder resultaten på att bakteriers korta generationstid och möjligheten att rymma stora populationer på liten yta
möjliggör elevers acceptans för förekomsten av ovanliga punktmutationer och dessas spridning inom populationen.
Sammanfattningsvis ger avhandlingen svar på frågor om vilka aspekter som förmedlas och vilka som utelämnas med avseende på både antibiotikaresistens och naturligt urval genom ett flertal olika kanaler. Vetskap om vilka
aspekter som är underrepresenterade i kommunikation som når ut brett till allmänheten kan användas vid utveckling av både undervisning och läroplansarbete. Tydligare förklaringar av hur naturligt urval ligger till grund för antibiotikaresistens kan både hjälpa allmänheten att förstå föreslagna åtgärder mot antibiotikaresistens och underlätta delar av evolutionsundervisningen. Visuella hjälpmedel har stor outnyttjad potential för dessa ändamål, särskilt när det gäller att representera viktiga tröskelbegrepp.