隨著城市化和高強(qiáng)度集約化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，人類正以前所未有的速度和規(guī)模改變著微生物的全球遷徙和分布。9月15日，《科學(xué)》雜志刊登了中科院城市環(huán)境研究所及國際合作者的一篇論文，系統(tǒng)闡述了微生物通過人與動物、污水及其他物質(zhì)的流通在全球范圍的遷徙及其環(huán)境與生態(tài)效應(yīng)。
　　文章指出，污水的處理促進(jìn)了微生物和微生物攜帶基因的共同擴(kuò)散。全球約有35.9萬平方公里的耕地依賴城市污水的灌溉，而80%的污水都只經(jīng)過了簡單處理甚至沒有處理。廢水含有高密度的微生物和可交換基因及大量化學(xué)污染物。細(xì)菌和化學(xué)污染物的共同遷移使細(xì)菌能夠在新的環(huán)境中，通過突變和基因橫向轉(zhuǎn)移等獲得適應(yīng)性優(yōu)勢，主動響應(yīng)逐漸變化的環(huán)境。
　　人和動物在世界范圍內(nèi)的空前流動，導(dǎo)致了微生物的流動和部分微生物的富集。人和農(nóng)業(yè)牲畜所含的生物量是野生陸地哺乳動物的35倍。因此腸道微生物主要來自人類、牛、羊、豬和雞等。每年高達(dá)12億人次的國際旅游促進(jìn)了腸道微生物的分布，抗性基因和細(xì)菌克隆子的洲際擴(kuò)散也證明了這一現(xiàn)象。
　　物質(zhì)的流動同樣也促進(jìn)了微生物的擴(kuò)散。航運的壓載水可使不同微生物在全球范圍內(nèi)流動。人類活動導(dǎo)致的土、沙、石的移動遠(yuǎn)高于所有自然過程。由于每克土壤含有高達(dá)10億個微生物，因此水土流失可導(dǎo)致大量細(xì)菌的流動，且可能影響人類健康，威脅農(nóng)業(yè)可持續(xù)生產(chǎn)。
　　科研人員認(rèn)為，環(huán)境中與人類和動物健康相關(guān)的一些基因的分布是目前研究的一個優(yōu)先領(lǐng)域，特別是人類活動帶來的選擇壓力下的抗性基因。微生物對生態(tài)功能所起的重要作用是肉眼無法察覺的，如果忽略微生物的作用，將會給人類帶來災(zāi)難。
　　（原載于《中國科學(xué)報》 2017-09-19 第1版 要聞)