生物薄膜防護罩：細菌如何在沙塵暴中倖存
當撒哈拉與埃及的沙塵暴橫越千里、一路吹抵以色列時，風中的塵粒上竟藏著「活生生」的細菌。這些微生物究竟如何在乾旱、輻射與養分極度匱乏的空氣中生存下來？
以色列理工學院（Technion）土木與環境工程學系Naama Lang-Yona博士團隊，延續他們先前關於厚壁菌門（Firmicutes）在沙塵暴中仍然活躍的研究，與以色列Reichman 大學合成生物學研究所Ilana Kolodkin-Gal博士合作，發現這些細菌能在塵粒表面形成微型生物薄膜（biofilm）。這層薄膜如同防護罩，能有效抵禦乾燥、強烈紫外線與能量來源不足等極端環境，讓細菌得以「搭乘沙塵航班」長距離遷移。
這項研究發表於Communications Earth & Environment（Nature系列期刊之一），為新興的「大氣微生物學」領域提供了新知識。該領域探討微生物在大氣中長距離移動的生理活動與存活機制，並研究它們對於全球碳循環、疾病傳播、植物病害與抗生素抗性散播，以及對於全球生態系統與人類健康的潛在影響。
Lang-Yona博士指出：「能夠辨識出仍具代謝活性的空氣微生物群落，正在重新定義我們對環境與微生物交互作用的理解。我們的研究顯示，空氣中存在來自遙遠地區的完整細菌社群，這些外來微生物可能攜帶新特性，並且融入在地生態系，甚至影響人類健康。」
在實驗中，研究團隊成功地在模擬大氣環境條件下分離並培養出沙塵暴帶來的細菌，特別是發現了芽孢桿菌屬（Bacillus）的有益菌株，這些菌株在農業（促進植物生長、抑制病害）、建築材料穩定性及醫療益生菌開發上均具應用潛力。
研究團隊推測，沙塵暴中的嚴酷條件可能對細菌形成一種「自然選汰壓力」，促使更具創新性或抗逆性的菌株存活下來，這些菌株未來或可用於多種生物技術應用。此研究也進一步擴展了傳統「土壤微生物群」的概念，應當將「空氣中的微生物群落」納入生態系考量，並顯現自然界中微生物的生存策略遠比過去想像更為多樣。
資料來源
https://www.technion.ac.il/en/blog/article/biofilm-takes-flight/
