ยาปฏิชีวนะ หมีสีน้ำตาลของสวีเดนเกือบสูญพันธุ์ไป ในช่วงต้นทศวรรษ 1900 โดยตกเป็นเหยื่อของนักล่าถ้วยรางวัล และเกษตรกรผู้โกรธเคือง ความพยายามในการอนุรักษ์ได้ค่อยๆ นำพวกเขากลับมา พร้อมกับโบนัสที่คาดไม่ถึง ในปัจจุบัน DNA ของฟันสัตว์แสดงให้เห็นว่า เกือบจะทันทีที่มีการใช้ยาปฏิชีวนะในปี 1950 ยาได้เข้าสู่ป่าในสวีเดนที่ห่างไกลที่สุด การค้นพบใหม่ที่เกิดขึ้นในวันนี้ สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์

ซึ่งเข้าใจการแพร่กระจายของการดื้อยาปฏิชีวนะ เป็นปัญหาระดับโลกที่มีผลกระทบร้ายแรงต่อสุขภาพของมนุษย์ เจมส์ เฟลโลเวส เยตส์ นักโบราณคดีจากสถาบันมักซ์พลังค์เพื่อการศึกษาประวัติศาสตร์มนุษย์ ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวว่า แต่การศึกษานี้เป็นตัวอย่างที่ดีจริงๆ ของการนำ DNA โบราณมาใช้แก้ปัญหาในปัจจุบันได้อย่างไร ในการรวบรวมตัวอย่าง นักจุลชีววิทยา ยาเอล บรีลีย์ ใช้เวลาหลายชั่วโมงในการตรวจกะโหลกหมี

นำมาจากคอลเล็กชันของพิพิธภัณฑ์แห่งชาติสวีเดน ซึ่งมีอายุย้อนไปถึงปี 1842 โดยมองหาคราบที่เด่นชัดบนฟันซึ่งบ่งชี้ว่า มีหินปูนหรือสารตกค้างดังกล่าว ได้รับการศึกษาในมนุษย์มานานกว่า 10 ปี เพื่อให้เข้าใจถึงอาหารและสุขภาพได้ดียิ่งขึ้น ในมนุษย์ดูเหมือนกอใหญ่ แต่สำหรับหมี มันเป็นฟิล์มบางๆ ที่ปิดฟัน บรีลีย์กล่าว บริลีย์และผู้เขียนร่วมของเธอได้รวบรวมวัสดุจากหมี 82 ตัวโดยการขูดแผ่นฟิล์มของหมีลงบนแผ่นฟอยล์อะลูมิเนียม

การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมได้เปิดเผยถึงปริมาณแบคทีเรีย ที่หลากหลายที่อยู่ในบริเวณช่องปากของสัตว์ เรียกว่า ไมโครไบโอมในช่องปาก นักวิจัยยังพบยีนต้านทานยาปฏิชีวนะ ที่แบคทีเรียบางชนิดได้พัฒนาขึ้น เพื่อตอบสนองต่อยาปฏิชีวนะในสิ่งแวดล้อม เมื่อนักวิจัยได้รับตัวอย่างเพียงพอ เมื่อเวลาผ่านไปผลลัพธ์ที่ได้ก็น่าตกใจ การดื้อยาต้านจุลชีพดูเหมือนจะเพิ่มสูงขึ้นทั่วประเทศสวีเดน หลังจากการแนะนำยาปฏิชีวนะในปี 1951 เช่นเดียวกับประเทศส่วนใหญ่ในโลก

สวีเดนได้รับกระแสต่างๆ ในการใช้ยาเหล่านี้ และมีการใช้ทุกที่ตั้งแต่โรงพยาบาลไปจนถึงฟาร์ม ซึ่งการใช้รักษาโรคในปศุสัตว์และส่งเสริมการเติบโตอย่างรวดเร็ว ภายในปี 1970 สวีเดนผลิตยาปฏิชีวนะได้มากกว่า 40,000 กิโลกรัมต่อปี ฟันของหมีแสดงให้เห็นว่าเกิดอะไรขึ้นต่อไป การใช้ยาปฏิชีวนะอย่างแพร่หลายทำให้จำนวนแบคทีเรีย มีผลต่อการดื้อนาของพวกมันเพิ่มขึ้น นักวิจัยรายงานในชีววิทยาปัจจุบันระหว่างปี 1951 ถึง 1970

แบคทีเรียในตัวอย่างฟอสซิลมียีนต้านทานต่อยาปฏิชีวนะมากเป็น 2 เท่า ผู้เขียนร่วม แคทเธอรีน กุสชานสกี้ นักพันธุศาสตร์จาก มหาวิทยาลัยอัปซาลา กุชชานสกี้ กล่าวว่าหมีกำลังทำหน้าที่เป็นตัววัดในการแก้ไขปัญหาที่กว้างขึ้น การดื้อยาปฏิชีวนะ ซึ่งองค์การอนามัยโลกเรียกว่าหนึ่งในภัยคุกคาม ที่ใหญ่ที่สุดต่อสุขภาพของโลก ความมั่นคงด้านอาหาร และการพัฒนาที่มีการแพร่หลายของยีนต้านทานยาปฏิชีวนะ ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์อีกครั้ง

โดยการสร้างแหล่งกักเก็บแบคทีเรียที่สามารถอยู่รอดได้ แม้จะสัมผัสกับยาที่มีคุณภาพมากที่สุด ความประหลาดใจของนักวิทยาศาสตร์ แม้แต่หมีที่อาศัยอยู่หลายร้อยไมล์จากการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ ก็มีแบคทีเรียที่ดื้อต่อ”ยาปฏิชีวนะ”เกือบเท่ากับหมีที่อาศัยอยู่ใกล้กับมนุษย์ การศึกษาไม่ได้แสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร กุชชานสกี้และบรีลีย์แนะนำว่าการไหลบ่าจากฟาร์ม อาจมีแหล่งน้ำปนเปื้อน หรือหมีที่หิวโหยอาจกินเหยื่อที่เสริมด้วยยาปฏิชีวนะ

ไม่ว่าอะไรจะเกิดขึ้น กุชชานสกี้กล่าว มันกระจายไปทั่วภูมิภาค ดาบิด ดิเอซ เดล โมลิโน นักบรรพชีวินวิทยาจากศูนย์บรรพชีวินวิทยา ในสตอกโฮล์มกล่าวว่า การใช้ DNA จากตัวอย่างสัตว์เพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมนั้น มีแนวโน้มที่ดีการใช้รูปแบบทางประวัติศาสตร์ เพื่อรับข้อมูลที่คุณไม่สามารถหาได้ด้วยวิธีอื่นคือกุญแจสำคัญ สิ่งนี้ทำให้การศึกษานี้โดดเด่นจริงๆ เพื่อนร่วมงานเยทส์เห็นด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องทำความเข้าใจ

สิ่งมีชีวิตตอบสนองต่อมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม เมื่อเวลาผ่านไปอย่างไร มีความเป็นไปได้มากมาย เรื่องราวของการดื้อยาปฏิชีวนะก็จบลงด้วยความสุขที่คาดไม่ถึงเช่นกัน สวีเดนจำกัดการใช้ยาในการเลี้ยงสัตว์ในปี 2529 และเริ่มควบคุมการขายยาปฏิชีวนะให้กับมนุษย์และสัตว์ในปี 2538 จากนั้นการผลิตและการใช้ยาปฏิชีวนะ ในประเทศลดลงอย่างมาก แนวโน้มนี้พบได้ในหมีเช่นกัน สัตว์ที่อาศัยอยู่ในช่วงกลางปี 2000 มีเครื่องหมายการดื้อยาปฏิชีวนะน้อยกว่า

ทำไมข้าวโพดจึงเติบโตได้ดี นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าจุลินทรีย์ในดินมีบทบาทการ เก็บเกี่ยวข้าวโพดที่อุดมสมบูรณ์และพืชผลหลักอื่นๆ ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ ลึกลับที่เรียกว่าพลังงานไฮบริด เมื่อผสมข้ามพันธุ์ที่เกิดในระดับสูง ลูกหลานของพวกมันจะสูงขึ้น แข็งแกร่งขึ้นและให้เมล็ดพืชมากขึ้น นักวิจัยรายงานว่าพลังงานนี้ได้รับอิทธิพล จากจุลินทรีย์ในดิน ซึ่งอาจเกิดจากระบบภูมิคุ้มกันของพืช

นี่เป็นการค้นพบที่น่าสนใจจริงๆ ไจล์ส โอลด์รอยด์ นักพันธุศาสตร์และพืชแห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าว ชาร์ลส์ ดาร์วิน เป็นหนึ่งในนักวิจัยกลุ่มแรกๆ ที่อธิบายถึงความมีชีวิตของลูกผสม ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 นักชีววิทยาเริ่มใช้ผลกระทบนี้ กับการเกษตรโดยการสร้างพ่อแม่พันธุ์แท้ที่ผลิตเมล็ดพันธุ์ลูกผสม ภายในทศวรรษ 1940 เกษตรกรเกือบทุกคน ในสหรัฐอเมริกาปลูกข้าวโพดลูกผสม และให้ผลผลิตเพิ่มขึ้น

นักพันธุศาสตร์ได้เสนอทฤษฎีต่างๆ มากมายเกี่ยวกับสาเหตุของความมีชีวิตของลูกผสม แต่ไม่มีคำอธิบายที่แน่ชัด แม็กกี้ แว็กเนอร์ นักพันธุศาสตร์พืชแห่งมหาวิทยาลัยแคนซัสที่ลอว์เรนซ์ และเพื่อนร่วมงานของเธอสงสัยว่าจุลินทรีย์ อาจเกี่ยวข้องหรือไม่ สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กสามารถมีผลกระทบอย่างมากต่อพืช ตัวอย่างเช่น ใบและรากมักถูกตั้งอาณานิคมโดยชุมชนของแบคทีเรีย ที่เป็นประโยชน์และเชื้อรา ซึ่งช่วยปกป้องพืชจากจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดโรค

พืชผลบางชนิด เช่น ถั่วเหลืองและพืชตระกูลถั่วอื่นๆ มีจุลินทรีย์ที่ให้ไนโตรเจน ซึ่งเป็นธาตุอาหารพืชที่สำคัญที่เกษตรกรต้องให้ปุ๋ย ปีที่แล้วแว็กเนอร์และเพื่อนร่วมงานพบเบาะแส ที่น่าสนใจระหว่างการวิจัยภาคสนาม พบว่าใบและรากของข้าวโพดลูกผสมมีชุมชนจุลินทรีย์ ที่แตกต่างจากที่พบในข้าวโพดพันธุ์ผสม เมื่อฤดูหนาวมาถึงและทุ่งโล่ง แว็กเนอร์พยายามจำลองการค้นพบนี้ ด้วยการทดลองในห้องปฏิบัติการ นักวิจัยได้เพาะเมล็ดในถุงที่เต็มไปด้วยสารคล้ายดิน

 

บทความอื่นๆ ที่น่าสนใจ > อายุขัย ทางพันธุกรรมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีความแตกต่างกัน