关于瑞典偏远森林里的棕熊的一项新发现是一个悲伤的指标,表明人类的混乱可以延伸到多远,但也是我们如何通过简单的行动扭转局面的积极例子。
自 20 世纪 40 年代开始工业化规模生产抗菌产品以来,抗生素耐药性问题日益严重,这可以从瑞典棕熊的牙齿中看出(熊)。 从 20 世纪 50 年代开始,动物对抗生素的耐药性不断增强。
然而,20世纪90年代后,瑞典出台了控制抗生素使用的法规,熊的抗生素耐药性下降。
这表明监管是减轻人为环境危害的有力工具。
几十年来,抗生素耐药性一直是一个日益严重的问题。 抗菌药物利用霉菌的防御系统,例如青霉属。 在自然界中,这些霉菌会产生抗生素分子来抵御细菌竞争对手。 我们已经能够为了我们自己的利益劫持这些分子。
然而,在自然界中,细菌会随着霉菌的防御而进化(并且霉菌会进化出新的防御); 对抗生素药物的反应也会发生这种情况。 细菌对我们开发的抗生素药物的抵抗力越来越强,这对我们来说意味着问题。 根据 2019 年 CDC 报告,仅美国每年就有超过 35,000 人死亡因为它们感染了具有抗生素耐药性的细菌。
抗生素渗透到环境中的具体深度尚不清楚。 我们知道抗生素和耐抗生素细菌可以通过废水进入环境(这是一种更广泛的问题那是远不仅限于抗生素),并且研究考察了对水生野生动物,但随着时间的推移了解更广泛的影响一直很困难。
挪威科技大学微生物学家 Jaelle Brealey 领导的研究小组通过参观博物馆解决了这一难题。 他们的目标:棕熊的头骨。 他们能够获得样本牙结石来自 82 颗棕熊牙齿,日期为 1842 年至 2016 年。
牙结石是牙菌斑堆积的一种形式,可以保存口腔中细菌群落的样本。 研究小组对这些细菌基因组进行了测序,寻找抗生素耐药性的基因。
他们发现自 20 世纪 50 年代以来,熊体内这些细菌的水平不断上升。 瑞典政府在 20 世纪 80 年代禁止农业使用抗生素,并于 1995 年实施了一项对抗抗生素耐药性的计划后,抗生素耐药性出现下降。
“[细菌]丰度与瑞典人类抗生素的使用密切相关,在 20 世纪增加,然后在过去 20 年减少,”布雷利说。
“我们还发现最近的抗生素抗性基因更加多样化,这可能是人类使用不同种类抗生素的结果。”
这些熊来自瑞典的不同地区,研究小组认为,根据它们与人类的接近程度,这将揭示抗生素耐药性的不同传播情况。 尽管瑞典棕熊倾向于远离人类,但有些熊比其他熊生活得离人类更近,而且这些熊预计含有更高的抗生素耐药细菌。
令人惊讶的是,事实并非如此。
“我们发现偏远地区的熊和人类居住区附近的熊对抗生素的耐药性水平相似,”遗传学家卡特琳娜·古尚斯基说瑞典乌普萨拉大学和苏格兰爱丁堡大学。
“这表明耐药细菌和抗生素对环境的污染确实很普遍。”
1995 年之后出生的熊的抗生素耐药性细菌水平较低,这是令人鼓舞的。 这些水平并不像引入工业规模抗生素生产之前那么低,但它们确实表明我们可以对我们造成的环境问题采取一些措施。
“我们的案例研究表明,人类行为,无论是消极的还是积极的,都可以直接影响不同的微生物群落,包括与野生动物相关的微生物群落,”研究人员写道”,“并提供证据表明,限制人类和牲畜使用抗菌药物的大规模政策可能有效遏制通过环境介导途径传播抗菌药物耐药性。”
该研究发表于现代生物学。