In der Nähe von Kläranlagen gefundene Flussmikroben exprimierten hohe Mengen an Antibiotikaresistenzgenen.
Flüsse und Bäche dienen als wichtige Verbindungswege durch riesige geografische Landschaften. Sie sprudeln aus versteckten Quellgebieten und schlängeln sich Tausende von Kilometern in Richtung Ozeane und Tiefsee. Diese Wasserwege wirken sich direkt auf die Gesundheit von Mensch und Umwelt, auf Landwirtschaft und Energieproduktion aus und versorgen die Vereinigten Staaten mit zwei Dritteln ihres Trinkwassers. Und doch ist die Mikrobiologie von Flüssen im Vergleich zu anderen größeren Gewässern relativ wenig erforscht.
Ein von der Colorado State University geleitetes Wissenschaftlerteam hat dazu beigetragen, dies zu ändern – indem es erstmals sowohl allgemeine als auch spezifische Informationen über das Vorkommen und die Funktion von Mikroorganismen in Flüssen bereitstellt, die 90 % der Wassereinzugsgebiete der kontinentalen USA abdecken. Die Katalogisierung des Mikrobioms dieser Flüsse ist das Ergebnis einer jahrelangen partizipativen wissenschaftlichen Anstrengung, die diese Woche in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde .
Diese neue Forschung legt nahe, dass Mikroben eine bedeutende Rolle bei der Gestaltung der allgemeinen Gesundheit von Flüssen spielen. Die Autoren des Artikels beschreiben Flussmikroben als „Hauptorganisatoren von Nährstoff- und Energieflüssen, die wahrscheinlich die Wasserqualität unter aktuellen und zukünftigen Wasserszenarien bestimmen werden“. Darüber hinaus fanden die Autoren heraus, dass diese Mikroben mit im Wasser gefundenen Schadstoffen interagieren, was neue Details zu einem bestehenden Beweismaterial hinzufügt, das zeigt, dass Flüsse durch künstliche Einflüsse wie Antibiotika, Desinfektionsmittel, fluorierte Verbindungen, Düngemittel und Mikroplastik beeinträchtigt werden. Insbesondere waren Flussmikroben in der Lage, Mikroplastik in kleinere Kohlenstoffverbindungen zu zerlegen, und Mikroben, die in der Nähe von Kläranlagen gefunden wurden, exprimierten hohe Mengen an Antibiotikaresistenzgenen.
Die Studie ergab auch, dass das Verhalten von Flussmikroben eine jahrzehntealte Idee unterstützt, die als Flusskontinuumskonzept bekannt ist – eine makroökologische Theorie, die Flüsse als ein kontinuierlich integriertes System betrachtet. Beispielsweise ist eine bestimmte Fischart, die an einer bestimmten Stelle in einem Fluss gedeiht, untrennbar mit dem verbunden, was flussaufwärts passiert. Wie sich herausstellte, gilt dies auch für Flussmikroorganismen.
Für die Studie wurden über 2.000 mikrobielle Genome aus rund 100 Flüssen in Nordamerika katalogisiert. Ein Großteil davon stammte aus Wasserproben, die von Mitgliedern der örtlichen Bevölkerung im Rahmen eines Probenentnahmeprogramms des Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) gesammelt wurden. Das Labor für Umwelt- und physikalische Wissenschaften hat seinen Sitz im US-Bundesstaat Washington und wird von der privaten Non-Profit-Organisation Battelle im Auftrag des US-Energieministeriums betrieben.
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08240-z
