A szülők általában nem örülnek annak, ha a gyerek mindenféle szemetet összeszed, főleg, ha az adott tárgyat – rendeltetéséből adódóan – korábban másvalaki a szájába vette. Mindenkinek ismerős gyerekkorából az intelem: „dobd el azonnal, tele van bacilussal!” – és persze rögtön kezet kellett mosni.
Elsőre így van ezzel a környezetbiológus apuka is, ám ha az iskolás kislánya egyetlen kérdéssel egy egész kutatási projektet vázol fel a kezében tartott, a tengerparton gyűjtött szívószálak köré, akkor a vége akár egy világhírű felfedezés is lehet.
Ezeken is laknak bacik?
Dr. Szabó István, a Szent István Egyetem (február 1-jétől Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem) Akvakultúra és Környezetbiztonsági Intézetének egyetemi docense évekkel ezelőtt családi nyaraláson volt Görögországban.
A kislányom a parton elszórt szívószálakat szedett össze, hogy megmutassa, itt is milyen szennyezett a környezet. És megkérdezte: »Ezeken is laknak bacik?«
– meséli a 24.hu-nak Szabó István.
A kérdés szöget ütött a kutató fejébe, hiszen a műanyag felületekről izolált baktériumok jelentősége a műanyagszennyezés növekedésével együtt emelkedik. A munka az egyetem laboratóriumában folytatódott, a kutatócsoport pedig egy eddig ismeretlen baktériumot fedezett fel a szívószálon, a neve Parvularcula mediterranea – eredményüket az International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology szakfolyóirat lapjain mutatták be a tudományos közösségnek.
Baktériumok mindenütt
A baktériumok mintegy 3,5 milliárd éve vannak jelen a Földön, minden egykor létező és mai környezethez alkalmazkodtak, eközben pedig elképesztő „egyedszámuk” és fajgazdagságuk alakult ki. Például az emberi testben is több ezer milliárd baktérium él velünk békésen és sokszor együttműködésben, szimbiózisban.
Szinte felfoghatatlan, hogy ha erősen végig húzom az ujjam az asztalon, azzal baktériumok százezreit szállítom tovább, amelyeket ráadásul több száz fajra lehetne osztani
– szemlélteti a szakember.
Már csak ezért sem csoda, hogy míg világunk emlős fajainak 90–95 százalékát ma már leírta a tudomány, addig a baktériumok egy százalékát sem ismerjük. „Tudatlanságunk” másik oka, hogy csak mintegy százhúsz éve, francia tudós, Louis Pasteur felfedezése óta kezdhettük meg e parányi élőlények tanulmányozását. Először azokat tudtuk csak vizsgálni, amelyek laboratóriumi körülmények között is tenyészthetők, és a munka legfőbb hajtóereje érthető módon a megbetegedést okozó mikroorganizmusok felderítése volt.
A tudományos munka eredményeképpen sikerült a legfontosabb, emberi egészséget károsító baktériumtörzseket felderítenünk. Az új baktériumfajok azonosításánál azonban bonyolítja a helyzetet, hogy nem egyszerű a faji besorolásuk, sőt valóban egzakt módszer erre csak az 1960-as évektől, a DNS szerkezetének leírása és a PCR-módszer 90’-es évekbeli kidolgozása óta létezik.
Sietni kell
Állatok esetén viszonylag egyszerű a képlet, az alapvető definíció szerint akkor beszélünk egy fajról, ha két, ellentétes nemű egyed szaporodásra képes utódot hoz világra. Egy szarvasra és egy zöld varangyra gondolva egyértelmű, miről is van szó, de e szabály alá esik a ló és a szamár is: a két faj ugyan sikerrel párosodik, ám ennek eredménye, az öszvér már nem tud életképes utódokat világra hozni. A baktériumok viszont osztódással szaporodnak.
Eleinte morfológiai szempontok alapján különítették el a fajokat mozgásuk, szaguk alapján, vagy a szerint, hogy milyen telepeket képeznek a Petri-csészéken. A kétezres évektől azonban már az úgynevezett riboszomális DNS-szakasz eltéréseit vizsgálják: általánosságban, ha az egyezés két típustörzs között 98 százalék feletti, akkor azonos baktériumfajról beszélünk. Ha ennél kevesebb, akkor kimondhatjuk, genetikailag új fajról van szó.
Ám ennyi még nem elég. A bizonyításhoz további mikrobiológiai és analitikai vizsgálatokra is szükség van, illetve az újnak vélt fajt baktérium törzsgyűjteményből származó, rokon típustörzsek korábban leírt fajaival is össze kell vetni. Mindez hosszú és bonyolult munka, amivel a magyar viszonyok közepette még igyekezni is kell: ami nekünk a szerényebb körülmények miatt 1–1,5 év, az a high tech kínai vagy amerikai laboroknak csupán hónapok kérdése, így könnyen „legyorsulhatnak minket”.
Ezért is óriási eredmény, hogy a Dr. Kriszt Balázs egyetemi docens által vezetett intézet kutatócsoportjai az elmúlt években közel tíz új baktériumfajt fedeztek fel és írtak le elsőként a tudomány számára.
Egy-egy új faj felfedezése komoly tudományos elismerést von maga után, éppen ezért az ismeretlen baktériumfajok leírásában komoly tudományos verseny folyik
– emeli ki a kutató.
Műanyag hulladék a vizeken – úszó bacitelepek
Nagyon is indokolt fokozott figyelmet fordítani a baktériumokra, a számtalan indok közül most csak egyet, a műanyagszennyezés irtózatos ütemét emeljük ki. Éves szinten világszerte 400 millió tonna plasztikhulladék keletkezik: egy fél literes PET-palack súlya ugyan kevesebb mint tíz gramm, de percenként 10 millió darabot adnak el belőle világszerte.
A műanyag tetemes része a vizekbe és a természetes környezetbe kerül, bomlása során pedig mikroműanyag keletkezik, amiről egyre több kutatás bizonyítja, hogy az ivóvíz és az ételek közvetítésével az emberi szervezetbe kerülhet. A most felfedezett Parvularcula mediterranea példája is bizonyítja, hogy a műanyag felületén képesek unikális baktériumok megtelepedni, ez pedig tovább növelheti a műanyagszennyezés kockázatát, de egyben lehetőség is. Szabó István két példát említ.
Egyrészt, ha a folyókon, tengereken lebegő műanyag a baktériumok számára optimális élőhelyet biztosít, akkor az úszó szívószálakkal, PET-palackokkal vagy mikroműanyagokkal új terjedési útvonalak jönnek létre. Közvetítésükkel az emberi egészségre káros mikroorganizmusok juthatnak el nagy távolságra.
Másrészt a Parvularcula mediterranea-ról eddig annyit tudunk biztosan, hogy új faj, amely képes kolonizálni a műanyag felületet és a tengeri környezetet kedveli. Jelenleg a teljes genom alapján lebontó enzimjeit próbálják feltérképezni, vagyis megállapítani, mivel „táplálkozik”, ebből kaphatunk majd választ a mindenkit leginkább foglalkoztató kérdésre is, vajon feldolgozza-e a műanyagot, vagy csak élőhelyet jelent a számára. A különleges enzimkészletükkel
Egy szó, mint száz, nem tudjuk, milyen mikrobiális közösségek terjedését segíti a sok hulladék, és szintén további vizsgálatokat igényel az új faj bontási képességének feltárása, ezért nagyon fontos a kutatás. Szabó István kiemeli: azt kell megértenünk, hogy a környezet brutális átalakítása számunkra, emberek számára a legveszélyesebb. Az élet gyakorlatilag kiirthatatlan a Földről, szinte minden körülmények között (akár műanyagok felületén is) megtalálja a helyét itt, az emberiség azonban könnyen a saját maga által okozott változások áldozatává válhat.
