科學(xué)家闡述環(huán)境微生物的大規模遷徙機制

　　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。

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