不只人有牙結石，熊也會有。動物死掉以後，結構堅固的牙結石有機會維持很久，保存裡頭的物質，動物生前的口腔微生物也會被封印在裡面。這個 2021 年的論文，從一批熊熊的牙結石取得古代DNA，可是探討的主題是......人類使用抗生素，對生態的影響？！
The oral microbiota of wild bears in Sweden reflects the history of antibiotic use by humans
大家都聽過盤尼西林的故事，大意是懶惰的科學家小明忘記洗盤子，結果長出綠色的黴菌（糟！有政治隱喻），而且綠黴菌旁邊的細菌都活不成，於是小明就發現惹由黴菌製造，能消滅細菌的「抗生素」青黴素盤尼西林。
抗生素是天然的東西，是黴菌對付細菌的武器；細菌為惹生存，也會演化出抵抗抗生素的能力（antimicrobial resistance，簡稱 AMR）。而人類發現這件事，並且加以利用之後，大幅影響惹自然界的狀況。
這個論文的材料來自博物館收藏，取自瑞典各地的棕熊（Ursus arctos），年代介於 1842 到 2016 年，總共測試 82 個牙結石樣本，有 57 個用於分析。分析口腔中的微生物，抵抗抗生素的基因們（antibiotic resistance genes，簡稱 ARGs），也就是「反抗基因」，便有可能評估人類使用抗生素，對野生微生物的影響。
瑞典由 1951 年開始對人與動物使用抗生素，到 1970 年持續增加，再到 1985 年都沒什麼管制。1986 年到 2000 年期間，抗生素開始受到管制，減少使用，2000 年過後大幅減少。
簡單歸納，瑞典 1951 年之前沒有人類的抗生素，微生物的反抗基因，是沒有受到人為影響的狀態。1950 年到 1985 年人為抗生素使用逐漸增加，隨後逐漸降低，這段期間反抗基因的改變，可能反映人類的影響。
比較不同年代的樣本，1951 年之後的反抗基因，數量確實明顯增加，一直到 2000 年過後才大幅降低，不過還是比 1951 年之前高一些。由此看來，人類使用抗生素，對野生微生物確實產生具體的影響，即使是不太接觸人類的棕熊也不例外。
人類在某些地方活動多，有些地方少。論文也分析人為活動多的地區，棕熊牙結石中的反抗基因有沒有比較多，結果似乎沒有明確的關係。人類活動少的地區，棕熊受到的影響沒有比較小。
綠共滲透無孔不入(X)
抗生素有很多種，微生物有一千萬種死法，也就有一千萬種抵抗的方法，因此反抗基因非常多元。
有趣的是，雖然 1950 年代開始，反抗基因的數量就明顯增加，不過要等到 1986 年之後，反抗基因的多樣性才明顯變高。這有幾個可能的影響因素，其中之一是人類研發出更多變化的抗生素，也促使反抗基因的多樣性增加。
公元 2000 年之後，反抗基因的多樣性沒有降低，但是數量大幅減少，應該是人為管制，減少使用抗生素的結果。可見人類介入的影響是可逆的。可是管制從 1986 年已經開始，反抗基因數量的減少，乍看延遲惹 15 年左右。
論文提到有幾個可能原因，例如樣本都來自死掉的棕熊，微生物或許已經在棕熊口腔居住一段時間。 分析的棕熊年齡介於 1 到 19 歲，平均為 5.9 歲，所以他們口腔中的微生物，也許是前幾年累積，反映的是前幾年的狀態。
總之，這個論文以牙結石中的古代DNA 為材料，開發出一條新的研究思路。它證實人類大量使用抗生素以後，影響也擴及與人蕉流很少的野生動物，沒過多久便顯而易見；但是一旦減少使用抗生素，影響趨勢也是可逆的。
尼安德塔人與穿越時代的腸道菌！與古代人共生，是怎樣的微生物？
短篇 舊石器時代牙結石，重現舊石器時代Chlorobium綠菌
新聞：
Antibiotic resistance has spread to the deep, dark forest, bear teeth reveal
歡迎光臨粉絲團一起討論：盲眼的尼安德塔石器匠
留言列表
長篇大論 (10)
