Бактерии путешествуют на тысячи километров, прикрепившись к частицам пыли
Когда ветер поднимает частицы пыли, прикрепившиеся к ним бактерии отправляются в путь. Эти переносимые по воздуху бактерии составляют аэробиомы, которые, когда пыль оседает, могут изменить химический состав окружающей среды и повлиять на здоровье людей и животных. Это было известно давно, но и маршруты миграций, и влияние аэробиомов на местные бактериальные сообщества и человека до сих пор мало исследовались.
Ученые из Института Вайцмана, Реховот, Израиль решили восполнить этот пробел: они показали, что бактерии путешествуют на тысячи километров и, вероятно, могут приносить местным видам гены устойчивости к антибиотикам.
Как формируется бактериальный аэробиом
Ученые собрали образцы пыли в Реховоте (восточное Средиземноморье), секвенирование ДНК, найденных в пыли микробов, и определили состав бактериального сообщества. Моделирование траекторий ветров позволило определить происхождение пыли. Исследователи показали, что пыль прилетела в Реховот из очень далеких мест, включая Северную Африку, Саудовскую Аравию и Сирию. Таким образом было показано, что ветер может переносить бактериальные сообщества на сотни и даже тысячи километров.
Чтобы определить, откуда берутся бактерии в аэробиомах Израиля и каков состав этих сообществ, исследователи сравнили бактерий на поверхности листьев растений, в почвах вокруг Реховота, в морской воде Средиземного и Красного морей и в образцах пыли, взятых в Саудовской Аравии у побережья Красного моря.
Аэробиомы, собранные в Израиле, оказались похожи на аэробиомы, собранные в Саудовской Аравии: треть бактерий (33%) в воздухе Реховота занесена ветром издалека. Еще треть (34%) аэробиомных бактерий Израиля происходят из местных почв. Это показывает, что почва активно обменивается бактериями с аэробиомами. Меньшее количество бактерий попадает аэробиомы с поверхности растений (11%) и совсем немного бактерий попадает в воздух из воды (0,9%).
По словам исследователей, бактерии аэробиомов могут переносить гены устойчивости к антибиотикам, что может повлиять на здоровье человека и домашнего скота. Но необходимо еще проверить насколько часто бактерии, устойчивые к антибиотикам, остаются жизнеспособными при таких дальних путешествиях. Чтобы проверить это, исследователи планируют секвенировать бактериальные РНК в образцах пыли: если бактерии способны экпрессировать РНК, — значит они живы.
Новые бактерии, переносимые вместе частичками пыли, могут изменить местные бактериальные сообщества, в том числе повлиять на их устойчивость к антибиотикам