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四環素——一種強效抗生素——來自土壤。研究人員從土壤微生物金黴素鏈黴菌中分離出這種藥物，它被用於治療從性傳播疾病到細菌性肺炎等各種疾病，金黴素鏈黴菌產生四環素以殺死其微生物鄰居。因此，其他土壤微生物已經進化出抵抗這種抗生素的方法也就不足為奇了
但一項新的基因分析顯示，土壤微生物和臨床病原體——使人生病的微生物——一直在交換抵抗人類抗生素庫所需的基因。根據8月31日發表在《科學》雜誌上的研究，科學家們發現，在美國土壤微生物和來自全球各地的病原體中都發現了對12種不同抗生素具有抗性的相同基因。
在每個有人居住的大陸的病人身上發現的18個抗性基因與在馬薩諸塞州、明尼蘇達州和賓夕法尼亞州的土壤微生物中發現的基因直接匹配。這種完全相同的匹配，甚至包括那些沒有已知生物學作用的部分，表明土壤微生物和引起疾病的微生物最近一直在交換基因，而不是自行發展出這種抗性，儘管尚不清楚基因的流動方向。
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作為他們分析的一部分，研究人員檢測到110種不同的基因，這些基因可能賦予對九大類抗生素中的一種或多種的抗性。（其中一半以上的基因以前從未被鑑定出來。）
土壤微生物不僅對環境中天然存在的抗生素產生抗藥性，它們似乎還在發展保護自己免受人造抗生素侵害的方法，從環丙沙星到青黴素。這種進化過程很可能因農業中各種抗生素的廣泛使用而加速。
基因究竟是如何從土壤微生物轉移到疾病微生物，反之亦然，仍然不清楚。一種說法是，土壤微生物和病原體在人體腸道中混合，交換使兩者都能繁榮的基因。微生物也很可能在其他被過量抗生素汙染的環境中，如河流、湖泊、溪流甚至海洋中進化出抗生素抗性。
但是，正如過度依賴抗生素助長了微生物抗性一樣，微生物過度依賴同一組基因可能會被證明是一個致命的缺陷，如果能夠找到新的抗生素或治療方法。開始的地方可能在泥土中。