蜜蜂是城市健康的預測者,新研究發現 - 彭博社
Linda Poon
蜜蜂在植物、動物和其他物體周圍航行時會撿起微小顆粒。
攝影師:Claudio Cavalensi/500px Prime對於研究城市及其居民健康的科學家來説,他們最強大的工具可能就是蜜蜂。
這是因為當蜜蜂外出覓食時,它們不僅僅採集花粉和花蜜。當它們在環境中航行時,微生物和其他微小顆粒也會附着在蜜蜂毛茸茸的小身體上,這些傳粉者隨後會在進入蜂巢時脱落。
由於在城市地區,傳粉者往往在距離蜂巢一英里範圍內覓食,所以在它們生產的蜂蜜中、它們的身體上以及蜂巢底部的殘渣中都藴藏着有關城市甚至社區的寶貴信息。
“蜜蜂每天會收集大量微生物,遠遠超出它們正在尋找的東西。它們已經通過進化被優化,可以做所有拭子所做的事情,”麻省理工學院媒體實驗室的教授凱文·斯拉文在一次新聞發佈會上説道,一份新報告發表在《環境微生物組》期刊上。新研究旨在建立一種可行的方法,與養蜂人及其蜜蜂羣合作,以研究城市的微生物組。
微生物組是我們內外生活的微生物、真菌、病毒和細菌的看不見的羣落,對城市環境和人類羣體、以及植物和動物的功能和健康起着關鍵作用。先前的研究已經將暴露於多樣化的微生物組與更好的健康結果聯繫起來。
在紐約皇后區的阿斯托利亞社區,研究合著者德沃拉·納吉爾(Devora Najjar)在當地養蜂人拉爾夫·蓋塔(Ralph Gaeta)的屋頂蜂箱附近。圖片來源:Ralph Gaeta未來,瞭解微生物環境可能對理解健康和環境不平等如何不成比例地影響邊緣化社區至關重要,Slavin表示。“目前,我們將這一點與污染或甚至陰涼聯繫起來,但這個想法部分上只是為了收集儘可能多的數據,遠遠超出簡單的病原體篩查,以更好地瞭解是什麼造就了更健康的社區,這是否可以被衡量。”
為了測試蜜蜂是否可以用來“拭取”城市,Slavin和團隊與當地養蜂人合作,收集並分析了來自五個全球城市(紐約、威尼斯、東京、墨爾本和悉尼)的蜂蜜、蜜蜂部位和蜂箱殘骸樣本中的微生物信息,利用這些信息揭示每個地方獨特和多樣化的微生物足跡。
研究始於紐約市,研究人員比較了三個不同社區(布魯克林的兩個和皇后區的一個)的微生物,以展示微生物在不同社區之間可能有所不同。他們能夠發現各種物種,包括與植物和更大環境相關的細菌,以及與人類相關的病原體。從蜂箱殘骸中收集的材料在這三個地點之間變化最大。
在養蜂人Ralph Gaeta位於阿斯托利亞屋頂上的Langstroth蜂箱內部。圖片來源:Devora Najjar與此同時,在威尼斯,許多建築物坐落在水下的木樁上,樣本數據包括與木腐爛有關的真菌,例如。而在東京,研究人員發現了與釀造醬油和味噌醬中使用的發酵酵母相關的遺傳痕跡。
“城市有其自己的微生物特徵,這些特徵與這些城市出現的文化和地理背景有趣地相關,”紐約大學坦登工程學院的計算生物學家、共同作者Elizabeth Hénaff説道。“這並不像是與我們已知的這些城市的所有其他事物毫不相干的度量衡,”她補充道。“實際上,它感覺有點像我們甚至不知道存在的一個拼圖塊。”
此外,該研究還展示了從蜂箱收集的材料如何潛在地幫助衞生官員進行病原體監測。研究人員不僅能夠從東京收集的多個樣本中識別引起細菌性疾病“貓抓熱”(由瑞克次體菌引起)的病原體Rickettsia felis,還能進一步分析確定使其能夠感染其宿主的遺傳因素。
目前有多種研究城市微生物組的方法,包括測試廢水,該方法已被用於檢測藥物的存在,最近更是用於瞭解社區中新冠病毒的傳播情況。但研究人員表示,該方法側重於人類已經處理過的事物。
“城市或整個社區呢?”斯拉文説。“所有未經人類處理的事物呢?”