Chancen, Superbug im Boden zu finden?

Jeden Tag werden auf der ganzen Welt Tonnen von Erde, Gestein usw. ausgehoben, eingegraben und bewegt. Paläontologen graben ebenfalls regelmäßig Fossilien und sowohl vergrabene als auch gefrorene Exemplare aus, und Biologen nehmen Proben von Permafrost, Boden und unterirdischen Gewässern.

Angesichts all der Umwälzungen dieser alten und unterirdischen Substrate und Exemplare frage ich mich, wie stehen die Chancen, dass wir einen Superbug ausgraben?

  • Mit Superbug meine ich einen ansonsten unbekannten Mikroorganismus, den die moderne Medizin nicht töten kann.

Ich verstehe, dass diese Frage wahrscheinlich zu weit gefasst ist, um sie hier zu beantworten (aber Sie können es gerne versuchen!), also werde ich sie in eine Reihe relevanterer Fragen unterteilen, um meine Forschung zu informieren.

  1. Wie viele Mikroben (Anzahl Arten und/oder Dichte) kommen typischerweise in einem Kubikmeter Boden vor? (oder ein anderes Volumen)

  2. Ändern sich diese Mikrobenhäufigkeit und -diversität mit der Tiefe?

  3. Was ist der tiefste Ort in der Kruste, an dem Leben gefunden wurde?

    • Dieser Artikel von 2010 schlägt fast 1400 Höhenmeter vor. Haben wir tiefer gefunden?

Antworten (2)

What is the deepest place in the crust that has been found to harbor life?

Das tiefste lebende Tier:

  • Diese Auszeichnung geht an den Teufelswurm ( Halicephalobus mephisto ), einen Nematoden, der 3,6 km unter der Oberfläche lebt!!

Halicephalobus mephisto ist winzig (nur 0,5 mm lang) und stellt den tiefsten vielzelligen Organismus dar, der jemals gefunden wurde.

  • Die Originalarbeit finden Sie hier: Borgonie et al. (2011)

    • Ich sollte anmerken, dass das Papier einen definitiven Halicephalobus mephisto in einer Tiefe von 1,3 km fand, aber eine rRNA-Gensequenz fand, die zu einem Exemplar von Monhysteridae in einer tiefen Tiefe von 3,6 km gehört.

Do these microbe abundances and diversity change with depth?

Laut Inagaki et al (2015) ist die Mikrobendichte in geringen Tiefen sehr gering :

Durch das Zählen der Zellen dieser Mikroben schließen sie auch, dass es sich um eine kleine Gemeinschaft mit nur einer Zelle in einem Kubikzentimeter Sediment in einigen Abschnitten des Sediments handelt

Es ist eine interessante Frage, und ich hoffe, diese Antwort erscheint nicht leichtfertig, denn das ist nicht meine Absicht. Die Wahrscheinlichkeit, einen Mikroorganismus zu finden, der noch nie Menschen (oder Säugetieren) begegnet ist, aber die Fähigkeit entwickelt hat, sie zu infizieren, erscheint meiner Meinung nach eher gering. Damit ein Organismus pathogen ist, muss er das Immunsystem des Wirts umgehen können. Dies ist eine adaptive Eigenschaft, die eine Co-Evolution mit dem Wirt erfordert. Eine Lehrbuchdiskussion über Krankheitserreger finden Sie in Molecular Biology of the Cell . Wichtig ist, dass es einen Abschnitt mit dem Titel Pathogens Have Evolved Specific Mechanisms for Interacting with Their Hosts gibt , der Ihre Frage ziemlich gut beantwortet:

Im Gegensatz [zur normalen mikrobiellen Flora] erfordern dedizierte Pathogene nicht, dass der Wirt immungeschwächt oder verletzt ist [um eine Infektion zu verursachen]. Sie haben hochspezialisierte Mechanismen entwickelt, um zelluläre und biochemische Barrieren zu überwinden und spezifische Reaktionen des Wirtsorganismus hervorzurufen, die zum Überleben und zur Vermehrung des Krankheitserregers beitragen.

Um in einem Wirt zu überleben und sich zu vermehren, muss ein erfolgreiches Pathogen in der Lage sein: (1) den Wirt zu kolonisieren; (2) eine ernährungsphysiologisch verträgliche Nische im Wirtskörper finden; (3) die angeborenen und adaptiven Immunantworten des Wirts vermeiden, untergraben oder umgehen; (4) unter Verwendung von Host-Ressourcen replizieren; und (5) austreten und sich auf einen neuen Wirt ausbreiten. Unter starkem Selektionsdruck, nur die richtigen Wirtszellreaktionen zu induzieren, um diese komplexen Aufgaben zu erfüllen, haben Krankheitserreger Mechanismen entwickelt, die die Biologie ihrer Wirtsorganismen maximal ausnutzen.

Denken Sie auch daran, dass das Auftreten von Superbugs auf einen starken Selektionsdruck durch den Einsatz von Antibiotika zurückzuführen ist. Ein solches Szenario ist nicht auf Organismen anwendbar, denen wir noch nie zuvor begegnet sind.