中国科学家Science揭秘微生物跨国大迁徙:污水是主力,诞生超级细菌
发布时间:2017-10-10 浏览次数:

 

 

 

9月15日,国际权威期刊《科学》(Science)刊登了中科院城市环境研究所研究员朱永官团队的论文,系统阐述了微生物通过人与动物、污水及其他物质的流通在全球范围的迁徙及其环境与生态效应。

庞大的微生物群体诞生于数十亿年前。凭借空气和水这些自然力量的驱动,微生物及其携带的基因就能发生迁移。而眼下,人类正以前所未有的速度和规模干预着微生物的这种迁移。

9月15日,国际权威期刊《科学》(Science)刊登了中科院城市环境研究所研究员朱永官团队的论文,系统阐述了微生物通过人与动物、污水及其他物质的流通在全球范围的迁徙及其环境与生态效应。

概括来说,在过去的100年里,城市化和高强度集约化农业发展迅速,人类通过废弃物排放、旅游、全球运输等将大量微生物及其基因带入新的环境,从而逐渐改变了原来微生物的动态变化。也就是说,前述通过空气和水这些自然力量驱动的微生物生物地理学模式正处于实质性的改变中。

这种现象被研究团队称为微生物的一场没有国界的“全球大迁徙”。小到沙石土壤,大到万吨巨轮的压舱水,都可以带动微生物的大规模迁移。而这种大迁徙也以一种不可预估的方式改变着我们的生活环境。

至于“全球大迁徙”的原因,研究结果认为污水排放是重要推手之一。数据显示,全球约有359000 平方公里的耕地依赖城市污水的灌溉,而80%的污水都只经过了简单处理甚至没有处理。这种污水及其粪肥在水果、蔬菜、农场动物等农业上的使用,使得微生物在全世界流通。

论文指出,废水含有高密度的微生物和可交换的基因,也含有大量化学污染物,包括金属、抗生素和消毒剂。在污水助推的这种大迁徙过程中,微生物为抵抗污染物的“威胁”会主动响应转变变化的环境。抵抗方式就是发生基因突变或基因横向转移,逐渐产生“抵抗力”。

这些产生“抵抗力”的微生物中,有一部分或许就是“超级细菌”。这部分“超级细菌”诞生的前提仅需要在微生物的迁徙过程中,随其一起“旅行”的废水中含有大量抗生素。

然而,人类及其他动物的流动在这场前所未有的微生物“全球大迁徙”中又扮演着什么角色?论文给出的答案是,人和动物在世界范围内的空前流动推动了微生物的迁徙和部分微生物的富集。而此前有研究指出,人类和农业动物携带的微生物量是野生型陆地哺乳动物的35倍之多。

以肠道微生物为例。上世纪以来全球化进程的日益加快,目前每年全球国际旅游高达12亿人次。人类的频繁流动造成了肠道微生物在环境中的丰度和分布正在快速增加,因此带来的肠道微生物扩散以及抗性基因洲际扩散也证明了这一现象。

  研究团队在其官网同时强调,微生物对生态功能所起的重要作用是肉眼无法察觉的,但与看得到的宏观生物的影响是一样的,如果忽略微生物的作用将会给人类带来灾难,必须引起高度重视。

 

 
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