ĐẶC KHU HÀNH CHÍNH HỒNG KÔNG – Media OutReach – Ngày 21 tháng 11 năm 2022 – Vi khuẩn thực sự có rất nhiều trên bề mặt Trái đất, từ đất cho đến đại dương. Quần thể vi sinh vật trong không khí xung quanh chúng ta chưa được biết đến, nhưng một cuộc thám hiểm nghiên cứu do các nhà khoa học của Đại học Bách khoa Hồng ông (PolyU) dẫn đầu sắp thay đổi điều đó. Sau gần một thập kỷ nỗ lực, họ đã biên soạn một bản đồ toàn diện về các vi khuẩn trong không khí trên thế giới, cung cấp những hiểu biết mới về cách các loài này tương tác với môi trường bề mặt – cũng như những thay đổi có thể xảy ra trong tương lai của chúng.

Caption

Một mét khối không khí “trống rỗng” chứa từ 10.000 vi khuẩn trở lên và mối quan tâm đến vai trò của không khí với tư cách là môi trường sống – chứ không chỉ đơn thuần là ống dẫn cho vi khuẩn đã phát triển rất nhiều kể từ khi bắt đầu đại dịch COVID-19. Phối hợp với các nhà nghiên cứu ở Trung Quốc đại lục và Mỹ, nhóm nghiên cứu của Đại học Bách khoa Hồng Kông (PolyU) dẫn đầu đã dành khoảng một năm để lấy mẫu vi khuẩn trong không khí trên khắp thế giới, từ mặt đất đến đỉnh núi. Kết hợp kết quả của riêng họ với dữ liệu toàn cầu chính xác nhất được thu thập trong các nghiên cứu trước đây, họ và các đối tác nghiên cứu của mình đã biên soạn bản đồ đầu tiên về hệ vi sinh vật trong không khí toàn cầu.

Tập bản đồ cung cấp nhiều thông tin chi tiết về cộng đồng vi sinh vật trôi nổi trên mặt đất. Không còn nghi ngờ gì nữa, không khí là nơi duy nhất có sự sống của vi khuẩn. Phân tích di truyền của nhóm nghiên cứu cho thấy, các cộng đồng cốt lõi – một số ít loài tạo thành một tỷ lệ lớn trong quần thể vi khuẩn – không giống nhau trong không khí như trong hệ sinh thái biển hoặc đất. Trên thực tế, mặc dù không khí là môi trường lưu chuyển tự do dường như không có ranh giới bên trong, nhưng các cộng đồng vi khuẩn cốt lõi này được định vị một cách rõ ràng và ổn định.

Nhóm nghiên cứu đã phân tích cộng đồng vi khuẩn của 370 mẫu hạt không khí riêng lẻ được thu thập từ 63 địa điểm trên khắp thế giới, từ những nơi ở mặt đất (cao 1,5 – 2 m) đến mái nhà (cao 5 – 25 m) và núi cao (5.238 m so với mực nước biển), cũng như từ các trung tâm đô thị đông dân cư đến Vòng Bắc Cực, để có phạm vi bao phủ đa dạng hơn về độ cao và vùng địa lý.

Giáo sư Xiang-dong LI, Chủ tịch Hội đồng Khoa học và Công nghệ môi trường kiêm Trưởng Khoa Xây dựng và Môi trường của PolyU, Trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Chúng tôi đã xác minh rằng, các hoạt động của con người chắc chắn đã làm thay đổi cấu trúc của hệ vi sinh vật trong môi trường tự nhiên. không khí, đặc biệt là với lượng vi khuẩn gây bệnh phong phú hơn trong không khí đô thị. Trải qua đại dịch COVID -19 hoành hành trong gần ba năm qua, giờ đây mọi người đã chú ý nhiều hơn đến cộng đồng vi khuẩn vô hình nhưng có ảnh hưởng này và tác động sức khỏe của hệ vi sinh vật có thể hít vào với những thay đổi môi trường trong tương lai”.

Các nhà nghiên cứu ước tính rằng, tổng số vi khuẩn sống trong biển hoặc đất lớn hơn hàng nghìn lần so với số lượng vi sinh vật trong không khí. Tuy nhiên, sự đa dạng của vi khuẩn trong không khí – được gọi là “độ phong phú” – cũng cao như vậy. Điều này cho thấy, môi trường sống trên bề mặt trực tiếp đóng góp vi khuẩn vào không khí. Đảo ngược các giả định trước đây, thảm thực vật không phải là nguồn vi khuẩn trong không khí chính trên mặt đất và các vùng đất rộng lớn của Trái đất, mà chỉ cung cấp một phần rất nhỏ. Sự va chạm của sóng, sự rung chuyển của lá cây, và thậm chí các hoạt động thường xuyên và sự hô hấp liên tục của động vật và con người là những động lực lớn hơn của sự trao đổi vi khuẩn giữa bề mặt và không khí.

Sự sống vĩ mô, đặc biệt là động vật và thực vật, đa dạng nhất ở các vùng xích đạo (ví dụ, hãy xem xét các khu rừng nhiệt đới ẩm ướt và ấm áp), và sự đa dạng của nó giảm dần khi gần đến các cực. Đối với vi khuẩn, bức tranh thú vị hơn – di chuyển từ đường xích đạo, sự đa dạng đạt mức tối đa ở các vĩ độ trung bình, trước khi biến mất một lần nữa. Mô hình này đã được thiết lập tốt cho các vi sinh vật trên cạn và dưới nước, nhưng tập bản đồ mới xác nhận rằng, nó cũng áp dụng cho hệ vi sinh vật trong không khí. Các tác giả phỏng đoán rằng, “vết sưng” về tính đa dạng ở các vĩ độ trung bình là do các nguồn vi sinh vật đầu vào mạnh hơn ở các

Nhìn chung, các nhà nghiên cứu ước tính rằng, một nửa số vi khuẩn trong không khí có nguồn gốc từ các nguồn trên mặt đất. Không khí đô thị có tỷ lệ vi khuẩn liên quan đến con người đặc biệt cao – một số vô hại, một số khác gây bệnh. Việc truyền trực tiếp vi trùng từ người sang không khí không phải là tác động duy nhất của chúng ta đối với thế giới vi sinh vật trong không khí. Các hoạt động quy mô lớn như công nghiệp hóa phá vỡ môi trường tự nhiên và ảnh hưởng đến chất lượng không khí. Điều này làm suy yếu hiệu ứng “bộ lọc” của môi trường đối với cấu trúc vi sinh vật, khiến thành phần vi khuẩn trong không khí bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi các quá trình ngẫu nhiên – mặc dù thời tiết cũng đóng một vai trò quan trọng.

Mối quan hệ chặt chẽ giữa các hoạt động của con người hiện đại và các vi khuẩn xung quanh chúng ta nhấn mạnh sự cần thiết phải dự đoán chính xác những thay đổi trong tương lai. Vi khuẩn lây nhiễm qua đường hô hấp sinh sôi nảy nở ở các thành phố đặc biệt đáng lo ngại, khi xem xét tốc độ đô thị hóa nhanh chóng và sự hiểu biết ngày càng tăng của chúng ta về sự lây nhiễm trong không khí, được thúc đẩy bởi nghiên cứu về đại dịch COVID-19. Biến đổi khí hậu là một động lực khác, do ảnh hưởng rõ rệt của nhiệt độ đối với sự phong phú của vi sinh vật, như tập bản đồ đã tiết lộ. Do đó, nghiên cứu cung cấp một nguồn tài nguyên vô giá và một quan điểm mới quan trọng cho nghiên cứu sức khỏe cộng đồng trong tương lai.

Nhóm PolyU đã hợp tác với Giáo sư James M. TIEDJE, Giáo sư xuất sắc của Đại học Bang Michigan (Mỹ) và các nhà khoa học đến từ Trung Quốc đại lục trong nghiên cứu. Các phát hiện đã được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2204465119), một tạp chí có sự bình duyệt của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ.

Hashtag: #PolyU

Nguồn phát hành hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung thông báo này.