中科院城市環(huán)境研究所研究員朱永官的團隊系統闡述了微生物通過(guò)人與動(dòng)物、污水及其他物質(zhì)的流通在范圍的遷徙及其環(huán)境與生態(tài)效應。今天,相關(guān)研究論文發(fā)表于《科學(xué)》雜志。本文締一生物/締一生物為您分析科學(xué)家闡述環(huán)境微生物的大規模遷徙機制。
數十億年來(lái),微生物及其所攜帶的基因主要在空氣和水的自然驅動(dòng)下發(fā)生遷移。此時(shí),微生物對地球環(huán)境的影響模式類(lèi)似于它們對動(dòng)物和植物的作用。
然而近100年來(lái),人們通過(guò)廢棄物排放、旅游、運輸等方式將大量微生物及其基因帶到新的環(huán)境,從而逐漸改變了原來(lái)微生物的動(dòng)態(tài)變化。
“我們正處于微生物生物地理學(xué)的實(shí)質(zhì)性改變中。”朱永官告訴《中國科學(xué)報》記者,隨著(zhù)城市化和高強度集約化農業(yè)的發(fā)展,人類(lèi)正以的速度和規模改變著(zhù)微生物的遷徙和分布。“這種巨變以一種不可預估的方式改變著(zhù)我們的生活環(huán)境。”
該論文指出,污水排放是造成微生物的大遷徙的推手之一。
地球約有35.9萬(wàn)平方公里的耕地依賴(lài)城市污水的灌溉,而80%的污水得不到有效處理,導致其含有高密度的微生物和可交換的基因,大量化學(xué)污染物,包括金屬、抗生素和消毒劑,隨著(zhù)這些污染物和微生物依附在水果和蔬菜開(kāi)始漫游。微生物為了抵抗污染物的“威脅”,不得不發(fā)生基因突變或基因橫向轉移,逐漸產(chǎn)生“抵抗力”從而主動(dòng)地響應逐漸變化的環(huán)境。
“設想,如果和微生物一起旅行的污染物中含有大量抗生素,那么到達目的地的時(shí)候,可能已經(jīng)誕生了一些‘超級細菌’。”朱永官認為,關(guān)注細菌耐藥性問(wèn)題已到了刻不容緩的地步。
其次,人和動(dòng)物在世界范圍內的流動(dòng)也推動(dòng)了微生物的遷徙和部分微生物的富集。以腸道微生物為例,隨著(zhù)上個(gè)世紀化進(jìn)程的日益加快,腸道微生物在環(huán)境中的豐度和分布在快速增加。目前,旅游高達12億人次。因此帶來(lái)的腸道微生物擴散以及抗性基因洲際擴散也證明了這一現象。
“瑞典科學(xué)家團隊前往印度研究微生物抗性基因”,朱永官舉了一個(gè)合作伙伴的例子解釋人類(lèi)流動(dòng)對微生物的影響,“當他們回國時(shí),他們也不可避免地將抗性基因帶回了自己的國家。”
“微生物遷徙沒(méi)有國界。”朱永官表示,“小到沙石土壤,大到萬(wàn)噸巨輪的壓艙水,都可以帶動(dòng)微生物的大規模遷移,潛移默化地影響著(zhù)人類(lèi)的環(huán)境與健康。”
他強調,“由于人類(lèi)的活動(dòng),污染物排放對微生物世界的改變已經(jīng)到了大規模、大尺度的狀態(tài)。必須引起高度重視。”
據悉,中科院城市環(huán)境研究所圍繞有效處置生活污水、養殖廢棄物等展開(kāi)了一系列研究,在有效控制耐藥微生物在環(huán)境中的擴散方面已開(kāi)始得到實(shí)際應用。
綜上所述,您是不是已經(jīng)對科學(xué)家闡述環(huán)境微生物的大規模遷徙機制,有所了解。如果還有其他疑問(wèn),請咨詢(xún)締一生物/締一生物資深專(zhuān)家。