Veszélyes kórokozók a sárban

Sárkúpot jelentő geológiai képződmények, amelyek a tektonikus nyomás hatására alakulnak ki. Mélyen a földfelszín alatt lévő folyadékok táplálják őket. (© TU Berlin/ZAA/Dirk Schulze-Makuch)

Sárkúpok egyedülálló geológiai képződmények, amelyeket a tektonikus nyomás hoz létre. Mélyen a földfelszín alatt lévő folyadékokból táplálkoznak. (© TU Berlin/ZAA/Dirk Schulze-Makuch)

Amikor egy, a TU csillagásza és geológusa, Prof. Dr. Dirk Schulze-Makuch vezetésével működő kutatócsoport különösen életellenes környezetekben élő szervezetek keresése közben néhány iszapvulkánt kémiai-mikrobiológiai vizsgálatnak vetett alá a karibi Trinidad szigetén, meglepetés érte őket. A kutatók különféle veszélyes, kórokozó baktériumtörzseket találtak, többek között azokat, amelyek multirezisztens kórházi kórokozóként ismertek, és valószínűleg nem a mélyen fekvő iszapvulkánból származnak, hanem a felszíni és esővíz által kerültek oda. A kutatók ezután újra fókuszálták vizsgálatukat, és az eredményt az Elsevier szakfolyóiratában, a „Science of the Total Environment” címűben tették közzé.

A süllyedővulkánok egyedi geológiai képződmények, amelyeket a tektonikus nyomás hoz létre. Ezek mélyen a földfelszín alatt lévő folyadékokból táplálkoznak, és főként olyan zónákban fordulnak elő, ahol a földkéreg tektonikailag rendkívül aktív. Egy ilyen zóna például Trinidad szigetén, a Los Bajos-hasadék körül található, amely a Karib-térség legnagyobb szigete, a Kis-Antillák része. A kutatócsoport szilárd és folyékony mintákat vett három ilyen iszapvulkánból, hogy kémiai és mikrobiológiai jellemzést készítsen, valamint megállapítsa, hogy az iszap összetétele változik-e északon és délen a hasadékvonal mentén. „Tanulmányunk megerősítette azokat a feltételezéseket, miszerint legalább néhány iszapvulkán-folyadék keveréke a mélyebb, sós víznek és a felszíni vagy csapadékviznek,” magyarázza Prof. Dirk Schulze-Makuch, a TU Csillagászati és Asztrofizikai Központjának munkatársa, aki emellett az Arizona State University és a Washington State University adjunktus professzora, valamint a Német Asztrobiológiai Társaság elnöke. Már több éve foglalkozik a potenciális életlehetőségek lakhatóságával életellenes környezetekben, például a Marson.

Baktériumok túlélőművészként – és egy kockázatos felfedezés

„Mikrobiológiai elemzéseink során különféle aerob és anaerob kolonizációkat vizsgáltunk, vagyis olyan baktériumokat, amelyek oxigén jelenlétében vagy nélkül élnek. Néhány közülük képes csökkenteni a szulfátot, mások metánt termelnek, így ilyen anyagciklust folytatnak, megint mások szén-dioxidot vagy nitrátokat kötnek meg, amelyekből energiát nyernek. Több azonosított faj halofil, vagyis sókedvelő volt, és valószínűleg a mélyebb, sós vízrétegekből származnak,” mondja Schulze-Makuch. Ám amit a kutatók ezután meglepetésként éltek meg, az különösen magas patogenitású, kórokozó baktériumtörzsek felfedezése volt. „Ezek a baktériumfajok általában az emberek és emlősök emésztőrendszerében élnek, sőt néhányuk a húgyúti fertőzések okozója is lehet,” magyarázza Schulze-Makuch.

A patogén baktériumok között olyan Enterobacteriaceae családba tartozó fajokat is találtak, amelyek különösen ismerték a növénykárosítást. Emellett az Enterobacter cloacae-t azonosították, amely az utóbbi években főként kórházakban, többek között csecsemőosztályokon fordult elő. Ezek a baktériumok különösen multirezisztens kórokozóként váltak ismertté, és több fertőző járványért felelősek. Egy másik megtalált kórokozó a Klebsiella variicola, amelyet növénybetegségekkel hoznak összefüggésbe, például banán- és cukornádültetvényeken. Emellett tehenekben is izolálták, amelyek tejmirigy-gyulladásban vagy vérmérgezésben szenvedtek.

A szennyezett víz károsíthatja az embereket, az állatokat és a növényeket

Összességében a kutatók szerint valószínűtlen, hogy a szennyezett víz a süllyedővulkánokat tápláló mélyebb rétegekből származik. Legvalószínűbb, hogy a felszínről került oda. Mivel Trinidadon a süllyedővulkánok vízének fő forrása a mélyen a földfelszín alatt lévő tengervíz-lerakatokból származó víz, keveredve a felszínközeli vízadó rétegekkel, feltételezik, hogy a felszíni víz legalább egy esetben egy közeli folyóból származik, amely időnként elárasztja a régiót. Más régiókban, ahol szintén előfordulnak iszapvulkánok, negatív eredményeket mutattak a kontrollminták.

„Biokémiai és mikrobiológiai eredményeink nem feltétlenül utalnak arra, hogy antropogén, vagyis ember által okozott szennyezésről van szó. Ez azonban legalább néhány helyszínen nagyon valószínű,” mondja Schulze-Makuch, és a kutatócsoport javasolja: „Mindenképpen komoly egészségügyi kockázatot jelent a vulkániszap minták patogén terhelése, különösen, ha a szennyezett víz az árvíz eredményeként került oda. Ezt további vizsgálatoknak kell alátámasztani.”

Az eredeti publikáció megtalálható a következő címen:

Dirk Schulze-Makuch, Shirin Haque, Denise Beckles, Philippe Schmitt-Kopplin, Mourad Harir, Beate Schneider, Christine Stumpp, és Dirk Wagner
Az iszapvulkánok kémiai és mikrobiológiai jellemzése Trinidadon: patogén baktériumokat szennyező felszíni és csapadékviz által

További információért szívesen áll rendelkezésére:

Prof. Dr. Dirk Schulze-Makuch
Technische Universität Berlin
A TU Berlin Csillagászati és Asztrofizikai Központja
Planetáris habitabilitás és asztrobiológia
Telefon: 030 314-23736
E-mail: schulze-makuch@tu-berlin.de