中外科学家系统论述微生物的“跨国大迁徙”

时间:2017-09-18 09:05 点击:

  中国科学院城市环境研究所研究员朱永官领导的国际团队,2017年9月15日在知名期刊《科学》上发表文章,系统论述了微生物在全球范围的迁徙及其环境与生态效应,指出“肉眼虽然无法察觉,但若因此忽略,可能给人类带来灾难”。

  文章说,数十亿年来,微生物及其所携带的基因主要在空气和水的自然驱动下发生迁移。但在过去100年间,人们通过废弃物排放、旅游、全球运输等方式,将大量微生物及其基因带入新环境。

  全球有近36万平方千米的耕地依赖城市污水灌溉,然而80%的污水只经过简单处理甚至没有处理,使用污水和粪肥导致果蔬和动物受污染,继而在全球流通。此外,废水含有高密度的微生物、可交换的基因及大量化学污染物,它们将提高细菌的基因突变率。

  研究发现,当前人和动物在全球范围的空前流动导致微生物的流动和部分微生物富集,人和农业牲畜所含生物量已是野生陆地哺乳动物的35倍,因此肠道微生物主要来自人、牛、羊、猪、鸡等。20世纪以来这些特定的肠道微生物在环境中的丰度和分布也在快速增加。

  文章还写到,物质流动同样促进微生物的扩散,比如航运的压载水使得不同微生物在全球范围内流动。人类活动导致的土、沙、石的移动远高于所有自然过程所带来的,而每克土壤含有10亿个微生物,因此水土流失可能导致大量细菌流动,继而影响人类健康。

  专家还提醒,与微生物相关的生物地球化学循环也会受到影响,未来需要不断推进环境基因组学和生物地球化学模型的融合,这是探究全球环境变化与功能微生物时空分布的第一步。

  文章也在最后部分强调,环境中与人类和动物健康相关的一些基因的分布是目前研究的优先领域之一,未来还需要特别监督并提高废水和动物粪便的处理程度。(完)

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