Môi trường tự nhiên là gì? Các công bố khoa học về Môi trường tự nhiên

Chúng tôi đã thiết kế một bộ bốn oligonucleotide probe nhắm vào 16S rRNA đặc hiệu cho vi khuẩn thuộc ngành cytophaga-flavobacter-bacteroides (CFB). Các probe CF319a và CF319b nhắm vào các thành viên của nhóm flavobacteria-cytophaga và chi Porphyromonas, trong khi probe BAC303 có vùng mục tiêu đặc trưng cho các chi Prevotella và Bacteroides trong nhóm bacteroides. Probe FFE8b được phát triển cho các phản ứng lai đặc hiệu cho loài với Flavobacterium ferrugineum. Tất cả các probe được thiết kế thông qua phân tích chuỗi hỗ trợ bởi máy tính và so sánh với tất cả các chuỗi 16S và 23S rRNA hiện có. Các oligonucleotide tiếp tục được đánh giá bằng phương pháp lai dot-blot không phóng xạ trên các chủng tham chiếu thuộc ngành CFB và các dòng chính khác của Bacteria. Các probe mới phát triển đã được sử dụng cùng với các probe bậc cao khác để phân tích cấu trúc và thành phần cộng đồng trong các môi trường phức tạp. Trong các mẫu bùn hoạt tính, các thành viên của nhóm flavobacteria-cytophaga được phát hiện thông qua lai in situ như là những thành phần quan trọng của bông bùn và những người định cư đặc trưng của vi khuẩn sợi. Bằng việc áp dụng probe phát quang BAC303, các thành viên của các chi Bacteroides và Prevotella có thể được hình dung mà không cần nuôi cấy trước, như là một phần quan trọng của vi khuẩn ruột phân của con người.

Kháng sinh được sử dụng trong sản xuất chăn nuôi gia súc để điều trị bệnh và ở mức độ dưới trị liệu nhằm thúc đẩy tăng trưởng và cải thiện hiệu suất thức ăn. Ước tính khoảng 75% kháng sinh không được hấp thụ bởi động vật và bị thải ra ngoài qua chất thải. Việc chọn lọc kháng kháng sinh xảy ra giữa các vi sinh vật đường tiêu hóa, mà cũng được bài xuất trong phân và được lưu trữ trong hệ thống chứa chất thải. Việc áp dụng chất thải động vật trên đất là một phương pháp thải bỏ phổ biến được sử dụng ở Hoa Kỳ và cũng là một phương tiện đưa cả kháng sinh và các yếu tố di truyền kháng thuốc vào môi trường. Những lo ngại về việc chọn lọc gen kháng vi sinh vật và sự truyền bá của các gen kháng thuốc đã thúc đẩy sự quan tâm về nồng độ và hoạt tính sinh học của dư lượng thuốc và các sản phẩm phân hủy của chúng, cùng với số phận và vận chuyển của chúng. Vi khuẩn phân có thể sống sót từ vài tuần đến vài tháng trong môi trường, tùy thuộc vào loài và nhiệt độ, tuy nhiên, các yếu tố di truyền có thể tồn tại bất chấp sự sống còn của tế bào. Phân tích phả hệ chỉ ra rằng các gen kháng kháng sinh đã tiến hóa, mặc dù một số gen đã tồn tại trong vi khuẩn trước thời kỳ kháng sinh hiện đại. Cần có các phép đo định lượng về dư lượng thuốc và mức độ gen kháng, bên cạnh việc hiểu các cơ chế môi trường của chọn lọc di truyền, tiếp nhận gen, và động lực không gian - thời gian của các gen kháng này cùng với các khoang vi khuẩn của chúng. Bài báo tổng quan này thảo luận về việc tích lũy các phát hiện liên quan đến khía cạnh số phận, vận chuyển, và sự tồn tại của kháng sinh và gen kháng kháng sinh trong môi trường tự nhiên, với sự nhấn mạnh vào các cơ chế liên quan đến môi trường đất sau khi áp dụng các chất thải động vật.

Burkholderia pseudomallei là một vi sinh vật được công nhận là mối đe dọa sinh học và là tác nhân gây ra bệnh melioidosis. Vi khuẩn Gram âm này tồn tại như là một sinh vật tự dưỡng trong đất tại các khu vực lưu hành dịch melioidosis trên khắp thế giới và chiếm 20% các trường hợp nhiễm trùng huyết bắt nguồn từ cộng đồng tại Đông Bắc Thái Lan, nơi mà một nửa số người bị nhiễm tử vong. Ở đây, chúng tôi báo cáo về toàn bộ bộ gen của B. pseudomallei , bao gồm hai nhiễm sắc thể có kích thước 4.07 triệu cặp bazơ và 3.17 triệu cặp bazơ, cho thấy sự phân chia chức năng đáng kể của các gen giữa chúng. Nhiễm sắc thể lớn mã hóa nhiều chức năng cốt lõi liên quan đến trao đổi chất trung tâm và tăng trưởng tế bào, trong khi nhiễm sắc thể nhỏ mang nhiều chức năng phụ trợ liên quan đến thích nghi và tồn tại ở các ngách sinh thái khác nhau. So sánh bộ gen với các vi khuẩn gần và xa với B. pseudomallei cho thấy mức độ bảo tồn cấu trúc gen lớn hơn và số lượng gen tương đồng lớn hơn trên nhiễm sắc thể lớn, gợi ý rằng hai đơn vị nhiễm sắc thể này có nguồn gốc tiến hóa khác nhau. Một đặc điểm nổi bật của bộ gen là sự hiện diện của 16 đảo gen (GIs) chiếm tổng cộng 6.1% bộ gen. Phân tích sâu hơn cho thấy các đảo gen này hiện diện biến đổi trong một bộ sưu tập các chủng xâm lược và từ đất nhưng hoàn toàn không có ở sinh vật có quan hệ nhân bản B. mallei . Chúng tôi đề xuất rằng sự thu nhận gen ngang biến đổi bởi B. pseudomallei là một đặc điểm quan trọng của tiến hoá di truyền gần đây và điều này đã dẫn đến một loại loài gây bệnh với di truyền đa dạng.

Một thí nghiệm trong chậu được thực hiện để so sánh hai chiến lược xử lý ô nhiễm bằng thực vật: tích tụ tự nhiên sử dụng thực vật siêu tích tụ Zn và Cd là Thlaspi caerulescens J. Presl & C. Presl so với chiết xuất cải tiến hóa học sử dụng ngô (Zea mays L.) được xử lý bằng axit ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). Nghiên cứu sử dụng đất bị ô nhiễm công nghiệp và đất nông nghiệp bị ô nhiễm kim loại từ bùn thải. Ba vụ mùa của T. caerulescens trồng trong vòng 391 ngày đã loại bỏ hơn 8 mg kg⁻¹ Cd và 200 mg kg⁻¹ Zn từ đất bị ô nhiễm công nghiệp, tương đương 43% và 7% các kim loại trong đất. Ngược lại, nồng độ Cu cao trong đất nông nghiệp đã làm giảm nghiêm trọng sự phát triển của T. caerulescens, do đó hạn chế tiềm năng chiết xuất của nó. Quá trình xử lý bằng EDTA đã tăng đáng kể tính hòa tan của kim loại nặng trong cả hai loại đất, nhưng không dẫn đến tăng lớn hàm lượng kim loại trong chồi ngô. Chiết xuất Cd và Zn bằng ngô + EDTA nhỏ hơn nhiều so với T. caerulescens từ đất bị ô nhiễm công nghiệp, và nhỏ hơn (Cd) hoặc tương tự (Zn) so với đất nông nghiệp. Sau khi xử lý bằng EDTA, kim loại nặng hòa tan trong nước lỗ chân lông của đất chủ yếu tồn tại dưới dạng phức hợp EDTA-kim loại, duy trì trong vài tuần. Hàm lượng cao của kim loại nặng trong nước lỗ chân lông sau quá trình xử lý EDTA có thể gây nguy cơ môi trường dưới dạng ô nhiễm nước ngầm.

Phổ biến ở các khu vực cận nhiệt đới và nhiệt đới thuộc Nam Bán cầu, thảo nguyên là một loại thảm thực vật tự nhiên có tính không đồng nhất và tính mùa vụ rất cao, khiến việc phát hiện thay đổi (tự nhiên so với nhân tạo) trở thành một nhiệm vụ thách thức. Cerrado của Brazil đại diện cho thảo nguyên lớn nhất ở Nam Mỹ, và là kiểu sinh cảnh bị đe dọa nhất ở Brazil do mở rộng nông nghiệp. Để đánh giá những khu vực thực vật Cerrado tự nhiên (NV) dễ bị thay đổi tự nhiên và nhân tạo nhất theo thời gian, chúng tôi đã phân loại 33 năm (1985–2017) dữ liệu ảnh Landsat có sẵn trên nền tảng Google Earth Engine (GEE). Chiến lược phân loại đã sử dụng sự kết hợp giữa cây quyết định kinh nghiệm và thống kê để tạo ra các bản đồ tham chiếu cho phân loại học máy và một tập dữ liệu hàng năm mới của các loại Cerrado NV chính (rừng, thảo nguyên và đồng cỏ). Chúng tôi thu được các bản đồ NV hàng năm với độ chính xác trung bình từ 87% (ở cấp độ phân loại NV 1) đến 71% trong chuỗi thời gian, phân biệt ba loại NV chính. Chuỗi thời gian này sau đó được sử dụng để tạo bản đồ xác suất cho mỗi lớp NV. Thực vật tự nhiên trong sinh cảnh Cerrado đã giảm với tốc độ trung bình 0,5% mỗi năm (748.687 ha/năm), chủ yếu ảnh hưởng đến rừng và thảo nguyên. Từ năm 1985 đến năm 2017, 24,7 triệu hecta NV đã bị mất, và hiện chỉ còn 55% phân bố NV ban đầu. Trong số NV còn lại vào năm 2017 (112,6 triệu hecta), 65% đã ổn định qua các năm, 12% thay đổi giữa các loại NV, và 23% đã chuyển đổi sang các mục đích sử dụng đất khác nhưng hiện đang ở một mức độ nào đó của NV thứ cấp. Kết quả của chúng tôi rất cơ bản trong việc chỉ ra các khu vực có tỷ lệ thay đổi cao trong chuỗi thời gian dài ở Cerrado Brazil và để làm nổi bật các thách thức của việc lập bản đồ các loại NV khác biệt trong một thảo nguyên có tính mùa vụ và không đồng nhất cao.

Mặc dù giá trị bảo tồn của đa dạng phát sinh đã được công nhận, nhưng còn rất ít thông tin về cách mà nó bị ảnh hưởng bởi quá trình đô thị hóa. Kết hợp một hệ thống phát sinh loài chim đầy đủ với các khảo sát dọc theo các gradient đô thị hóa từ năm châu lục, chúng tôi chỉ ra rằng các môi trường đô thị hóa cao hỗ trợ trung bình 450 triệu năm lịch sử tiến hóa ít hơn so với các môi trường tự nhiên xung quanh. Sự mất mát này chủ yếu do sự biến mất của các loài và có thể còn cao hơn nếu không bị bù đắp một phần bởi việc gia tăng các loài khai thác đô thị và một số loài ngoại lai. Các môi trường đô thị hóa mạnh cũng hỗ trợ ít loài tiến hóa đặc trưng hơn, điều này ngụ ý sự mất đi không tương xứng của lịch sử tiến hóa. So với các môi trường đô thị hóa cao, những thay đổi về độ phong phú phát sinh và tính độc đáo tiến hóa ít đáng kể hơn ở các môi trường đô thị hóa vừa phải. Do đó, việc bảo vệ các môi trường nguyên sơ là hết sức cần thiết để duy trì đa dạng phát sinh, nhưng mức độ đô thị hóa vừa phải vẫn bảo tồn được nhiều sự đa dạng ban đầu.

Một hệ thống phân loại sinh học Serratia marcescens sử dụng tám nguồn carbon (benzoate, DL-carnitine, m-erythritol, 3-hydroxybenzoate, 4-hydroxybenzoate, lactose, D-quinate và trigonelline), thử nghiệm giảm tetrathionate, sản xuất prodigiosin và đối kháng tế bào máu ngựa đã được phát triển từ một nghiên cứu phân loại học số gần đây (Grimont và cộng sự, J. Gen. Microbiol. 98:39-66, 1977). Tổng cộng 98,6% trong số 2.210 mẫu từ nhiều nguồn khác nhau đã được chỉ định vào 1 trong 19 kiểu sinh học. Phân phối và phổ biến của 1.088 mẫu S. marcescens trong 13 khoa lâm sàng của Bệnh viện Pellegrin (Bordeaux, Pháp) đã được nghiên cứu từ năm 1968 đến năm 1975. Ngoại trừ một mẫu đã xâm chiếm đường ruột của trẻ sơ sinh, sáu loại sinh học có sắc tố hiếm khi được tách ra. Mỗi trong 13 loại sinh học không có sắc tố thể hiện một mô hình phân phối và lan truyền cụ thể. Khả năng ứng dụng của phân loại sinh học S. marcescens được thể hiện qua việc liên hệ nhiều mẫu được lấy từ bệnh nhân và môi trường không sống và chỉ ra khả năng tồn tại của các nhiễm trùng hoặc xâm chiếm bởi hai loại sinh học không liên quan. Các dòng S. marcescens được phân lập từ môi trường tự nhiên (nước) thường có sắc tố, và các loại sinh học của chúng không phổ biến ở bệnh viện. Do đó, phân loại sinh học có thể hữu ích trong các khảo sát dịch tễ học và sinh thái.

Mối quan hệ giữa chiều dài-trọng lượng, các thông số tăng trưởng và tỷ lệ tử vong củaAnadara granosatrong vùng triều tại Balik Pulau, Đảo Penang, Bờ Tây Malaysia đã được điều tra dựa trên dữ liệu tần suất chiều dài hàng tháng (tháng 12 năm 2011 đến tháng 11 năm 2012). Tổng cộng có 548 cá thể có kích thước từ 11,25 đến 33,13 mm đã được phân tích. Quan hệ logarit giữa chiều dài và trọng lượng là Log W = 2.328 Log L − 2.537 (R² = 0.922) cho cả hai giới. Từ phương trình này, rõ ràng rằng giá trị ' b' choA. granosacho thấy sự tăng trưởng âm tính dị hình (b < 3). Một hàm tăng trưởng Bertalanffy với chiều dài tiệm cận (L_∞) là 35,40 mm và hằng số tăng trưởng (K) là 1,1 năm⁻¹ đã được thiết lập từ các phân phối tần suất chiều dài. t₀ (−0,140) được ước tính bằng cách thay thếL_∞ và Ktrong phương trình Pauly. Các kích thước đạt được củaA. granosalà 10,13, 14,36, 17,89, 20,82, 23,56 và 25,29 mm vào cuối các tháng 2, 4, 6, 8, 10 và 12, tương ứng. Chỉ số hiệu suất tăng trưởng ước tính (Ø) là 3,13 trong khi tuổi thọ ước tính của hến là khoảng 2,72 năm tại khu vực nghiên cứu. Giá trị tử vong tổng cộng ước tính dựa trên đường cong đánh bắt chuyển đổi chiều dài là Z = 3.02 năm⁻¹. Tỷ lệ tử vong tự nhiên (M) và tỷ lệ tử vong do đánh bắt (F) lần lượt là 1,84 và 0,48 năm⁻¹. Mức độ khai thác (E) của A. granosalà 0,20, điều này chỉ ra áp lực đánh bắt nhẹ lên nguồn tài nguyên.

Nghiên cứu sâu sắc của chúng tôi về 12 người tham gia, thuộc dạng tâm linh nhưng không tôn giáo (SBNR), bị bắt giữ nhằm bảo vệ thiên nhiên như một điều thiêng liêng đã đưa ra một trường hợp để xem xét các ý nghĩa tôn giáo và tâm linh của các phong trào môi trường và sinh thái hiện đại. Thông qua cách tiếp cận tôn giáo sống động đối với những câu chuyện của người tham gia về hoạt động công lý môi trường (ENVJ), bài báo này đã xác định bốn chủ đề—tái thiết lập bản thân và thiên nhiên, tái hình dung cuộc sống xã hội và đạo đức, sống với sự tổn thương, và thực hành công việc tâm linh và văn hóa—có ý nghĩa là đã chứng minh những tác động tâm linh biến đổi về danh tính, đạo đức, cách đối phó và cách tham gia của người tham gia vào xã hội. Những phát hiện trình bày một trường hợp để lập luận rằng mặc dù hoạt động ENVJ tương tự như một hiện tượng SBNR và đáp ứng các tiêu chí của một tôn giáo ngầm, nhưng nó gắn liền nhất với một tôn giáo tự nhiên đương đại có bản chất chính là cảm nhận về sự thiêng liêng của thiên nhiên.