Nebezpečné bakterie z bahna

Bahenní sopky jsou jedinečné geologické útvary, které vznikají v důsledku tektonického tlaku. Jsou napájeny tekutinami nacházejícími se hluboko pod povrchem Země. (© TU Berlin/ZAA/Dirk Schulze-Makuch)

Bahenní sopky jsou jedinečné geologické struktury, které vznikají v důsledku tektonického tlaku. Jsou napájeny tekutinami nacházejícími se hluboko pod povrchem Země. (© TU Berlin/ZAA/Dirk Schulze-Makuch)

Jak výzkumná skupina kolem astrobiologa a geologa z TU Prof. Dr. Dirka Schulze-Makucha, která chemicko-mikrobiologicky zkoumala několik bahenních vulkánů na karibském ostrově Trinidad při hledání živých organismů v obzvlášť nepříznivých prostředích, zažila překvapení. Výzkumníci našli různé nebezpečné patogenní kmeny bakterií, mimo jiné ty, které jsou známé jako multirezistentní nemocniční bakterie, a velmi pravděpodobně nepocházejí z hlubin bahenního vulkánu, ale jsou zavlečeny z povrchových a dešťových vod, které se tam dostaly. Výzkumníci poté zaměřili svůj výzkum na nové cíle a výsledek zveřejnili v odborném časopise Elsevier „Science of the Total Environment“.

Bahenní vulkány jsou jedinečné geologické struktury, které vznikají díky tektonickému tlaku. Jsou zásobovány tekutinami nacházejícími se hluboko pod povrchem Země a nacházejí se především v zónách, kde je zemská kůra tektonicky velmi aktivní. Jednou z takových zón je například oblast kolem zlomové linie Los Bajos na ostrově Trinidad, největším ostrově Malých Antil v Karibiku. Tam výzkumná skupina odebrala pevné a kapalné vzorky z tří těchto bahenních vulkánů, aby provedla chemickou a mikrobiologickou charakterizaci a zjistila, zda se složení bahna na severní a jižní straně zlomové linie liší. „Naše studie nejprve potvrdila předpoklady, že alespoň některé tekutiny z bahenních vulkánů jsou směsí hlubšího slaného vody a povrchové nebo srážkové vody,“ vysvětluje Prof. Dirk Schulze-Makuch z Centra pro astronomii a astrofyziku na TU, který je rovněž docentem na Arizona State University a Washington State University, a je prezidentem Německé astrobiologické společnosti e. V. a již několik let se svým týmem zabývá obyvatelností potenciálních životních prostředí v nepříznivých podmínkách, například na Marsu.

Bakterie jako přežívající umělci – a rizikový nález

„V našich mikrobiologických analýzách jsme mohli analyzovat různé aerobní a anaerobní osídlení, tedy bakterie, které žijí s kyslíkem nebo bez něj. Některé z nich dokážou snižovat sírany, jiné produkují metan, tedy mají takový metabolismus, další vážou oxid uhličitý nebo dusičnany, z nichž získávají energii. Některé identifikované druhy byly halofilní, tedy solná milující, a pravděpodobně pocházely z hlubších slaných podzemních vod.“ Co však výzkumníky překvapilo, byl nález různých vysoce patogenních, nemocných bakterií. „Tyto nalezené druhy bakterií obvykle osidlují trávicí trakt lidí a savců, a některé jsou dokonce příčinou močových infekcí,“ vysvětluje Schulze-Makuch.

Mezi patogenní bakterie byly nalezeny také ty z rodiny Enterobacteriaceae, které jsou známé především jako škodlivé pro rostliny. Dále byla identifikována Enterobacter cloacae, která byla v posledních letech nalezena především v nemocnicích, například na novorozeneckých odděleních. Tyto bakterie jsou zvláště známé jako multirezistentní kmeny a jsou zodpovědné za několik epidemií infekcí. Dalším nalezeným patogenem je Klebsiella variicola. Tato bakterie je spojována s chorobami rostlin, které se vyskytly na plantážích banánů a cukrové třtiny. Navíc byla izolována u krav trpících záněty vemene nebo sepse.

Kontaminovaná voda by mohla škodit lidem, zvířatům i rostlinám

Celkově je nepravděpodobné, že by kontaminovaná voda pocházela z hlubin, které zásobují bahenní vulkány, tvrdí výzkumníci. Nejpravděpodobnější je, že byla zanesena z povrchu. V Trinidadu voda v bahenních vulkánech pochází především z podmořských rezervoárů hluboko pod povrchem, smíšených s vodou z povrchových akviferů, a předpokládá se, že povrchová voda v alespoň jednom případě pochází z nedaleké řeky, která občas zaplavuje oblast. Proti vzorkům z jiných oblastí, kde se bahenní vulkány vyskytují, byly negativní.

„Naše biochemické a mikrobiologické výsledky nutně nevedou k závěru, že se jedná o antropogenní, tedy člověkem způsobenou kontaminaci. To je však alespoň u některých lokalit velmi pravděpodobné,“ uvádí Dirk Schulze-Makuch, a výzkumná skupina doporučuje: „V každém případě představuje patogenní zátěž vzorků bahenního vulkánu vážné zdravotní riziko pro člověka i zvířata, zvláště pokud pochází z povodňových záplav. To by mělo být dále zkoumáno.“

Původní publikace je dostupná na:

Dirk Schulze-Makuch, Shirin Haque, Denise Beckles, Philippe Schmitt-Kopplin, Mourad Harir, Beate Schneider, Christine Stumpp a Dirk Wagner
Chemická a mikrobiální charakterizace vybraných bahenních vulkánů na Trinidadu odhaluje patogeny zavlečené povrchovou vodou a dešťovou vodou

Další informace vám rád poskytne:

Prof. Dr. Dirk Schulze-Makuch
Technická univerzita v Berlíně
Centrum pro astronomii a astrofyziku TU Berlín
Planetární obyvatelnost a astrobiologie
Tel.: 030 314-23736
E-mail: schulze-makuch@tu-berlin.de