首页 > 信息 > 未来 > 正文
2024-02-13 06:48

研究发现温度会影响河流中微生物的竞争

洛杉矶,2月11日(美国):一项研究表明,废水产生的抗菌素耐药性基因(ARGs)在注入河流后可以穿透并最初加入天然生物膜。不过,研究人员本周在《sphere》杂志上报告说,它们可能不会持续太久。

然而,随着河流温度的升高,入侵性ARGs的频率大大减少,这表明先前存在的微生物群落正在清除抗性入侵者。在短短两周内,30摄氏度(86华氏度)的河水中ARGs的浓度恢复到初始水平。

这一发现表明,河流可能对废水中ARGs的扩散提供了一种防御。这也与研究人员的预期相反。

废水中的大多数ARGs源自人类粪便,并在高于大多数水道的人体温度下繁殖。微生物学家预计温暖的河流将是一个受欢迎的环境。

德累斯顿工业大学水生生物研究所的微生物学家Uli Klumper博士说:“我们认为它们应该很好地适应更高的温度。”

“因此,如果河流温度随着气候变化而上升,我们想知道这些来自废水的细菌是否更容易与天然生物膜结合。”

Klumper和他的博士生Kenyum Bagra共同领导了这项研究,Kenyum Bagra是通过印度理工学院Roorkee的DAAD交换奖学金加入德累斯顿工业大学的,他领导了这项研究。这项工作是由欧洲生物多样性组织BiodivERsA的ANTIVERSA项目资助的。

Klumper, Bagra和他们的同事首先将27个玻片浸入德国东部的洛克维茨巴赫河一个月。“这是相对原始的,”Klumper说。

他们收集了载玻片,这些载玻片从河流中积累了一层天然的生物膜,并将它们浸入人工河流系统中,温度为3种中的1种。一周后,他们观察到,在30摄氏度的最温暖的水中,自然产生的ARGs的丰度增加了。

然后,他们将所有的测试载玻片暴露在废水中1天,并在接下来的2周内监测自然发生和废水中arg的丰度。3种情况下,废水中的ARGs均容易侵入生物膜,丰度随温度变化无显著差异。

“这种引入似乎与温度无关,”Klumper说。

但相似之处就到此为止了。在最温暖的水中,侵入性arg的丰度在2周内显著下降。在实验结束时,arg的整体水平回到了最初的自然水平,而侵入性arg也几乎消失了。

在另外两组中,侵入性arg表现更好。在一些较冷的样品中,它们能够在生物膜群落中建立,甚至丰度远高于自然发生的ARGs。

Klumper说,这些结果表明,入侵微生物和本地微生物之间的竞争是由温度调节的。“我们真的很惊讶。”

他说,研究人员通常认为,全球变暖会促进致病性ARGs,但事实可能并非如此简单。Klumper说,河流是一个复杂的系统,它对气候变暖的反应是难以模拟的。

“起作用的不只是一种效应,”他说。

此外,他指出,在他们的实验中,最初的样本来自一条原始的河流,只接触过一次废水,但在许多情况下,废水是不断释放的。

他说:“所以在那些生物膜中,可能有来自废水的成员,但很好地适应了生态系统。”(ANI)