Бактерии могут перемещаться на тысячи километров с пылью по воздуху

Когда ветер поднимает пыль с земли, вместе с ней в путешествие отправляются и прикрепленные к ней бактерии. Эти воздушные бактерии формируют аэробиомы, которые, когда пыль снова оседает, могут изменять химию окружающей среды и влиять на здоровье людей и животных, хотя ученые пока не знают точных механизмов.

В новом исследовании, опубликованном в Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, Даниэлла Гат и коллеги собрали атмосферную пыль в разное время в Реховоте, Израиль. Ученые использовали секвенирование ДНК для определения состава бактериального сообщества в пыли, а моделирование траекторий показало ее происхождение. Исследователи обнаружили, что пыль из разных регионов, включая Северную Африку, Саудовскую Аравию и Сирию, может приносить разнообразные бактериальные сообщества с расстояний от сотен до тысяч километров.

Сравнение аэробиомов с бактериальными сообществами на поверхности листьев растений, в почвах Израиля, в воде Средиземного и Красного морей, а также в пыли, отобранной в Саудовской Аравии, показало, что аэробиомы Израиля наиболее похожи на аэробиомы Саудовской Аравии. Это означает, что значительная часть бактерий в воздухе Израиля — примерно 33% — может поступать из отдаленных мест. При этом в среднем 34% бактерий аэробиома, вероятно, имеют местное почвенное происхождение. Меньший вклад внесли поверхности растений (11%) и вода морей (0.9%).

Анализ бактериальных генов показал, что в пылевых бактериях, по сравнению с бактериями в морской воде, на растениях или в почвах, в среднем содержится большая доля генов, отвечающих за биодеградацию органических загрязнителей (например, бензоата) и обеспечивающих устойчивость к антибиотикам. По мнению исследователей, повышенная доля таких генов указывает на повсеместное антропогенное влияние на состав и функции аэробиомов.

Распространение генов антибиотикорезистентности с пылью может влиять на здоровье людей и домашнего скота, однако для проверки, привносит ли пыль новую устойчивость в конкретную локацию, необходимы локальные исследования. Кроме того, устойчивые бактерии в пыли могут быть нежизнеспособными. Чтобы это проверить, ученые планируют искать в образцах пыли бактериальную РНК, что будет свидетельствовать о наличии живых клеток.