微生物宝库计划正在迅速扩展。在世界微生物组日宣布启动的这一计划,旨在保护即将消失的微生物多样性。这个非营利项目受到斯瓦尔巴种子库(Svalbard Seed Vault)的启发,致力于保存来自人类、动物和环境中的关键微生物。
“微生物宝库计划代表了一种积极的努力,旨在保护和保存对地球及其居民健康至关重要的微生物生命,”领导该计划的玛丽亚·格洛丽亚·多明格斯-贝略(Maria Gloria Dominguez-Bello)指出。
在来自不同大陆的25位科学家的指导下,微生物宝库正在制定全球微生物保护政策。通过存档健康的微生物,该宝库可能帮助后代预防健康危机和生态崩溃。
为什么微生物正在消失
微生物群落维持着我们的系统运行。在人体中,它们帮助消化食物、塑造免疫系统并降低疾病风险。在土壤中,它们循环养分并维持植物生长。在永久冻土中,它们捕获碳并控制甲烷排放。
然而,现代生活方式正在侵蚀这些微生物伙伴。多明格斯-贝略的研究表明,剖腹产、抗生素和配方奶粉喂养会破坏肠道微生物。工业化饮食也对有益菌种造成损害。
“微生物组正面临巨大威胁,这种威胁在许多方面类似于气候变化,”罗格斯大学人类微生物组亨利·鲁特格斯讲席教授马丁·布莱泽(Martin Blaser)警告说。
微生物宝库的独特之处
与仅备份作物基因的种子银行不同,这个宝库走得更远。它储存了可能永远无法再次收集到的独特微生物。样本来源包括人类粪便、发酵食品,未来还将涵盖脆弱的环境。
目前,已有超过1,200份人类样本和190份食品样本在苏黎世以零下80摄氏度(零下112华氏度)的条件下冷冻保存。
该计划根据存款人的要求存储备份副本,所有权利仍归当地收集者所有。他们可以要求在开放获取条款下进行DNA测序。宝库本身不会申请专利或商业化任何内容。
这一努力为何符合伦理
从一开始,道德和公平就指导了每一个决策。存款人保留完全控制权。提供样本的社区将获得适当的认可,并分享未来的任何利益。
“我们绝对致力于以一种在全球范围内最大化公平的方式开发微生物宝库,”多明格斯-贝略表示。
研讨会帮助研究人员采用标准化协议。每年举办的全球微生物网络研讨会(GloMiNe)汇集了科学家、伦理学家和政策制定者。地点包括秘鲁、非洲、亚洲和智利。
微生物宝库如何助力气候
微生物生物多样性的丧失威胁着人类和地球的健康。例如,婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium infantis),曾常见于婴儿肠道中,但在工业社会中正在减少。这种损失与更高的过敏和糖尿病风险相关。
其他例子同样令人担忧。幽门螺杆菌(Helicobacter pylori),虽然因引发溃疡而闻名,但曾经有助于调节免疫反应。它的减少可能与哮喘和代谢问题的发生率增加有关。
在自然界中,北极永久冻土中发现的甲烷菌(Methanoflorens stordalenmirensis)有助于控制甲烷储存。失去它可能会加剧气候变化。
展望未来
当前微生物宝库的发展阶段被称为“增长阶段1”,将持续至2029年。科学家们的目标是收集10,000个样本,并在像瑞士或加拿大这样的寒冷地区建立一个永久宝库。未来步骤包括添加来自受威胁环境的样本,并提高全球能力。
尽管恢复微生物的技术尚不确定,但现在储存它们可能支持未来的治疗和气候恢复。重新引入已灭绝的微生物可能无法实现,但保存它们提供了重要的安全网。
“如果为时已晚,微生物组中的关键成员像渡渡鸟一样消失了,我们就无法恢复它们,除非我们已经安全地储存了它们,”布莱泽说道。
微生物宝库加入全球努力
这不仅仅是一个科学项目,更是全球范围内的呼吁,认识到微生物多样性是必不可少的遗产。宝库与土著社区合作,强调存款人主权,并参与全球生物多样性政策,包括《名古屋议定书》。
该计划还与其他努力合作,如全球微生物保护中心(Global Microbiome Conservancy)和英国作物微生物组冷冻库(U.K. Crop Microbiome Cryobank),共同构建统一战线,保护生命的最小盟友。
微生物宝库不是后备计划,而是生命线。面对生态和健康威胁,它提供了一个罕见的机会,在更多重要微生物消失之前采取行动。
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