我们都知道家庭环境里需要经常除螨，因为这种和蜘蛛同属蛛形纲的体型微小的节肢动物，身体一般只有0.5毫米左右大小，却可叮人吸血、侵害皮肤，引起人类出现“酒糟鼻”或蠕螨症、过敏症、尿路螨症、肺螨症、肠螨症和疥疮等各种症状，严重危害人类身体健康。世界上已发现螨虫有50000多种，仅次于昆虫。诸如革螨、恙螨、疥螨、蠕螨、粉螨、尘螨和蒲螨等都是有害于人体健康的螨虫，但你可能想不到，有一些杂食性的捕食螨却是属于有益螨类。
资料图：一种有益的捕食螨（左）正在捕食红蜘蛛
近日，中国科学院城市环境研究所的朱永官研究组，正是通过研究捕食性螨在食物链中的重要性，在抗生素抗性基因（ARGs）对土壤的破坏相关研究中取得新进展。相关成果已发表于专业期刊《环境·科学·技术》（Environ. Sci. Technol.）上。
有益螨类是“以虫杀虫”的好帮手
这些属于有益螨类的捕食螨不仅捕食害螨，还可以帮助人类灭除果树上的害虫等。目前我们已发现有利用价值的捕食螨有东方钝绥蜗、拟长毛钝绥螨等16种。捕食螨主要捕食果树上常见的山楂叶螨、二斑叶螨等叶螨、瘿螨，还能捕食一些蚜虫、蚧壳虫等小型害虫。
2015年下半年中国农科院柑橘研究所在抗药性巴氏钝绥螨的基础上培育成功的一种捕食螨学名叫“抗药性巴氏新小绥螨”，就以自然死亡率低、产卵率高、扩散力强同时具有较强的抗药性等优点，已被广泛用于“以虫杀虫”的实际应用，切实减少使用化学农药造成的环境污染。
这次朱永官研究组通过构建“跳虫-捕食性螨”模式土壤食物链，研究了抗生素抗性基因（以下简称ARGs）在施加猪粪的土壤生态系统中的营养级传递规律。他们所研究的捕食性螨，则主要是存在于施加了猪粪的土壤生态系统中的一种捕食螨。
这种捕食螨与跳虫是这种自然生态系统中最丰富的两种土壤小节肢类动物，在土壤食物网中占据着重要的营养级地位，在土壤生态过程中，如凋落物的分解和碳氮的循环等，也起着重要的作用——各种各样的食物，如猪粪、凋落物、细菌、真菌、原生动物和线虫等，都能够被跳虫取食，而跳虫又是各种捕食者比如捕食性螨的猎物。
“捕食性螨与跳虫”的食物链研究助力环保
每年都有大量抗生素投入畜禽养殖业中，用于动物的催速生长和疾病治疗。但研究表明，只有少量抗生素参与动物的新陈代谢而被有效利用，大部分抗生素及共在动物体内诱导出的ARGs都会随着动物的尿液与粪便直接排出体外，这些不经任何处理并残留有抗生素的粪便作为有机肥施入农田时，就将会对土壤环境中微生物的耐药性产生压力，再次诱导出ARGs，从而造成严重的环境污染和生态毒性。
人们早就知道使用堆肥的方法来将粪便资源化，但这种方法能否有效去除畜禽粪便中的ARGs却仍在探讨中。堆肥产生的高温，的确能去除抗性菌株和抗性质粒等，实现降低畜禽粪便ARGs丰度的可能。但ARGs在环境中的迁移转化和归趋等环境行为其实并不明确，我们对土壤动物抗性组的认识也很不充分，更没有研究明确揭示捕食性螨的微生物组中ARGs的丰度与多样性，以及粪肥对土壤食物链中ARGs营养级转移的影响。我们对ARGs在自然食物网和生态系统中传播的了解仍然有限。
朱永官研究组的研究发现，猪粪来源的ARGs会通过作为猎物的跳虫，传递到高一营养级的捕食者捕食性螨的体内。因此猪粪的添加会增加土壤跳虫微生物组中ARGs的检出数与丰度。随着跳虫微生物组中的ARGs的增加，捕食性螨微生物组中的ARGs也随之增加。
此外，猪粪改变了跳虫和捕食性螨微生物组的组成与结构，并降低其微生物群落的多样性。相关性分析进一步揭示了细菌群落和可移动基因片断（MGEs）是土壤模式食物链中ARGs营养级转移的两个重要驱动因素。
这些结果都表明，ARGs的食物链传递的确对土壤生态系统中ARGs的扩散具有重要贡献。而了解这一点，将对我们在堆肥过程中如何控制并减少污染环境的ARGs产生大有帮助。
