COB: микробы распространяются по миру через атмосферу
Новое исследование, опубликованное в Current Opinion in Biotechnology, обобщает масштабы проблемы глобального распространения вредных микроорганизмов через верхние слои атмосферы. Оно подтверждает, что атмосфера, особенно свободная тропосфера, действует как дорога для многих микробов, и подчеркивает механизмы, которые этому способствуют.
Работа сочетает в себе микробиологию и динамику системы Земли и подчеркивает важность внутритропической зоны конвергенции в этом явлении. В этой области выше и ниже экватора наблюдаются сильные восходящие потоки теплого воздуха и встречаются ветры северного и южного полушарий. Это ключевая область массового распространения микроорганизмов в атмосфере.
Когда происходит этот процесс, сильный восходящий ветер, возникающий в этой полосе Земли, засасывает большие массы аэрозольных частиц — главным образом морской, огненной и пустынной пыли. Многие микроорганизмы прилипают к ним и поднимаются в свободную тропосферу (это позволяют их особенности и механизмы адаптации).
Оказавшись там, они могут преодолеть тысячи километров и рассеяться по всему миру. Они могут это делать благодаря постоянным и дальнодействующим воздушным потокам, сходящимся в верхних слоях верхнего слоя воздуха, и массированному нагнетанию, происходящему во внутритропической зоне.
Это исследование является частью проекта AEROSMIC и имеет сильную сквозную составляющую. Он связывает изучение микроскопических форм жизни с изучением глобальной динамики планеты Земля. Он объединяет такие дисциплины, как микробиология, физика и метеорология, чтобы углубить знания о механизмах распространения микроорганизмов на большие расстояния.
Для ее проведения исследователи семь лет собирали образцы микроорганизмов, присутствующих в верхних слоях атмосферы. Они проанализировали ДНК этих микроорганизмов вместе с данными, предоставленными спутниками НАСА, относительно движения больших воздушных масс и аэрозолей. Все полученные данные были обработаны методом биовычислений. Эта методология позволила им выделить закономерности и прийти к выводам, представленным в работе.
В исследовании подчеркивается, что это природное явление усугубляется изменением климата и другими последствиями вмешательства человека, такими как вырубка лесов и высыхание больших водно-болотных угодий. Увеличение засушливых территорий и пустынь приводит к большему вдыханию пыли, а значит и микроорганизмов, в том числе некоторых патогенов. Точно так же изменение климата меняет динамику глобальных воздушных потоков; это может заставить их пойти туда, куда они раньше не шли, тем самым изменив динамику экосистем в глобальном масштабе.
Помимо выяснения механизмов атмосферной дисперсии, исследование дает представление о типах микроорганизмов, которым удается перемещаться таким образом. Они должны уметь прилипать и подниматься, а также выдерживать экстремальные условия верхних слоев атмосферы. Некоторые разработали адаптивные стратегии, которые позволяют это делать. Анализ ДНК этих микроскопических форм жизни показал, что большинство из них безвредны, а некоторые даже полезны для естественной динамики экосистем.
Однако другие вредны. К числу наиболее выявляемых потенциально вредных микроорганизмов относятся те, которые наносят вред растениям. На втором месте те, которые поражают рыб, земноводных и других животных. После этого идут те, которые могут напрямую вызвать заболевание у людей. Исследователи обнаружили значительное присутствие аллергенов, а также устойчивых к антибиотикам микробов, которые, в частности, могут перемещаться на большие расстояния.
По всем этим причинам это явление имеет важные последствия для глобального здравоохранения, и важно рассматривать его с глобальной и системной точки зрения, чтобы свести к минимуму распространение болезней и сохранить здоровье экосистем.
Основной автор статьи, исследователь Центра перспективных исследований Бланеса (CEAB-CSIC) Эмилио О. Касамайор, поясняет, что работа включает в себя научные аргументы, чтобы менеджеры действовали исходя из глобального видения: «Ситуации, происходящие в отдаленных местах, имеют воздействия в любом уголке планеты.Особенно эти районы на юге Сахары, которые считаются малоинтересными с флористической и фаунистической точки зрения, должны быть приняты во внимание для общего блага, поскольку они являются районами с высоким уровнем аэрозольных выбросов, которые воздействия на разные экосистемы, находящиеся далеко».
Касамайор подчеркивает, что часто рассеиваются потенциально вредные элементы «из стран, где меньше юридических ограничений на массовое использование вредных продуктов или где они сбрасываются. Эти продукты распыляются в глобальных аспирационных зонах и осаждаются за тысячи километров в местах, где правила защиты могут быть очень строгими, но не учитывают попадание в атмосферу удаленных загрязнителей».
К этим областям внутритропической зоны конвергенции, которые выиграют от особого внимания, относятся северная Бразилия, Карибский бассейн и Амазонка, зона к югу от Сахары, северный Мадагаскар, пустыня Гоби (между Китаем и Монголией) и район к северу от Австралии, среди прочих.
Обсудим?
Смотрите также:
