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透過鑑定從紐約市地鐵系統(如長椅、柱子和旋轉柵門等表面)拭取的 DNA 片段,紐約市地鐵系統內部真實故事的光輝圖景現在變得更加完整。 研究人員鑑定了近 1,700 種細菌、病毒和真核生物,建立了該城市的“宏基因組”地圖。 該網格上的一個點簇提醒人們,兩年前超級風暴桑迪襲擊該市時,該市的受淹和不堪重負的程度。
近一半的已繪製 DNA 來自尚未記錄的生物,突顯了科學界對我們周圍微生物世界的未知之處仍然有多少。 結果詳述於 2 月 5 日的細胞系統。 該研究的資深研究員、威爾康奈爾醫學院計算生物醫學助理教授克里斯托弗·梅森表示,這些發現“類似於站在熱帶雨林前,對那裡可用的多樣性數量感到敬畏”。
樣本中最常見的已鑑定 DNA 來自細菌。 儘管炭疽病和鼠疫的病原體菌株浮出水面,但已鑑定物種的絕大多數是無害的。 在過去的幾年裡,紐約市沒有報告過這兩種疾病的病例,這表明這些物種在某種程度上是其自然城市環境的一部分。 梅森說,這些危險的 DNA 片段僅以痕量水平出現,因此它們可能是其他細菌透過水平基因轉移拾取的片段,甚至可能來自死亡的生物。 大多數已鑑定的細菌是在我們的皮膚上平靜繁殖的型別,梅森並不擔心。 “如果有什麼不同的話,那就是我乘坐地鐵變得更加自信了,”他說。
但研究人員發現,其中一個車站與其他車站不同。 曼哈頓下城的南碼頭站擁有該系統中細菌最獨特的分佈,並且仍然類似於海洋環境。 當 2012 年颶風桑迪的風暴潮襲擊該市時,該車站充滿了約 5700 萬升水,水位上升到 25 米深。 大都會運輸署當時估計,重建該車站將耗資 6 億美元,耗時三年。 高昂的價格標籤部分源於海水損壞了該車站幾乎所有的電子裝置。
然而,隨著破壞性的海水而來的是生命。 研究人員分離出 10 種僅在南碼頭髮現的細菌物種。 其中包括在北海發現的嗜冷希瓦氏菌,以及可能危害某些魚類物種的黃桿菌。 獨特的細菌通常在寒冷的海洋環境中發現,因此研究人員想知道桑迪的風暴水是否將它們拖了進來。
還在格瓦納斯運河中的 12 個地點進行了取樣,該運河是布魯克林紅鉤區和公園坡區之間的水域入口,在風暴襲擊後經歷了強烈的風暴潮。 在運河中發現的物種與曼哈頓車站的物種之間存在少量重疊,但有 10 種物種僅在南碼頭髮現,表明它們確實隨著颶風桑迪的風暴潮而來。
梅森說,一旦南碼頭重新開放,高度繁忙區域的微生物群落很可能類似於該系統其他車站的微生物群落,但軌道等較少人跡罕至的區域可能會長期保留其迷人的海洋特徵。 隨著氣候變化加劇,紐約可能會因海平面上升和曼哈頓本身的緩慢下沉而面臨更強的風暴潮。 水生和陸地生物群落未來可能的相互混合將如何影響彼此或人類還有待觀察。