400万年前细菌战斗力爆表,能杀死现代超级细菌
加拿大的“铁幕洞”以其丰富的铁矿石储量而闻名。根据科学家的最新研究,“铁幕洞”还有一个更大的秘密。里面神秘的古老细菌可以杀死超级细菌。
洞穴系统位于加拿大不列颠哥伦比亚省奇利瓦克地区附近,那里有大量的古代细菌。由于环境偏远封闭,古代细菌没有受到外界的干扰。
研究人员正在“铁幕洞”测试100种细菌,并发现了两种多重抗病毒菌株,可以用来制造一种可以杀死超级细菌的新抗生素。在这100种细菌中,有12.3%是未知的,甚至科学家也不知道。
2016年,美国印第安纳大学的生物学家估计,99.9999%的微生物物种目前需要进一步发现。据统计,地球上大约有1万亿种不同的微生物。
研究人员或专业洞穴探险者使用钳子或棉签从洞穴中采集样本,然后将它们送到实验室,并将其放入装有琼脂的封闭装置中,以将温度保持在12摄氏度,模拟洞穴环境来帮助维持微生物的生存。
研究人员面临的最大问题是如何让细菌在实验室里存活和生长。负责这项研究的汤普森河大学微生物学家纳沃拉特·奇坦告诉《连线》杂志:“这是我们偶然发现的。我们不知道每种细菌喜欢在哪个培养基上生长。我必须猜测他们喜欢什么样的生物、物理和化学条件,然后在实验室里模拟它们。它们从来不是100%准确的,我们经常错过许多发现。然而,我们的研究团队取得了显著的成功。”
研究小组在2016年的报告中指出,这两种链霉菌菌株对大肠杆菌和假单胞菌的多重耐药菌株表现出广泛的抗菌活性,同时对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的耐药菌株也表现出一定的抗菌活性。
查萨姆指出,我们在土壤中发现了微生物。原始生物从未以任何方式接触过表面生物。当我们用耐药细菌接触他们时,我们得到了意想不到的结果。
“铁幕洞穴”位于加拿大不列颠哥伦比亚省的奇利瓦克地区。这个地下藏身处的土壤帮助微生物学家查萨姆探索杀死超级细菌的治疗方法。2017年,一个研究小组在洞穴300米深处发现了“超级细菌”,它们对70%的现代抗生素具有耐药性。
然而,这种细菌已经从人类、社会和抗生素药物中分离出来400多万年了。这些古老的细菌可以使一些现代医学中最有效的药物完全失去效力。同时,这些细菌的内部防御机制已经存在了数百万年。多年来,他们研究和开发了“化学武器”,用于营养物质的长期竞争。
这一发现否定了细菌只有在直接接触抗生素时才会产生耐药性的理论。俄亥俄州阿克伦大学的微生物学家黑兹尔·巴顿博士帮助发现了这种细菌。研究小组称这一发现改变了我们的理解和认知。
巴顿博士说,它们将成为现代超级细菌的克星,因为它们的抗菌能力是“与生俱来的”。该小组在新墨西哥的莱赫奎拉洞穴发现了超级耐药细菌,这是地球上最不适宜的环境之一,也是美国大陆最深的石灰岩洞穴,深度达1632英尺。
这个深洞无法获得阳光。令人难以置信的恶劣条件意味着食物匮乏,导致细菌群落之间的残酷战争,试图窃取彼此宝贵的生物资源。通过细菌群体之间残酷的地下化学战,大多数细菌进化出了抗菌能力作为“终极武器”。巴顿博士说:“我们使用的所有抗生素中,大约99.9%是由微生物、细菌和真菌制成的。它们可以对其他细菌种群发动化学攻击,因此它们必须在生活环境中拥有良好的防御系统。”
然而,有些抗生素是人造的,巴顿博士说:“铁幕洞里的细菌从未接触过抗菌药物,所以它们对抗菌药物仍然非常敏感。这些古老的细菌被称为类芽孢杆菌,不是致病细菌,所以它们不会伤害人类。”
科学家希望这种细菌能帮助他们开发最新的杀菌方法。巴顿博士说:“人们会说,哦,不!这是一种超级细菌!但我更喜欢称它们为“英雄细菌”,因为它们能杀死一些顽强的病毒