PNAS: В тропосфере микробы могут путешествовать на тысячи километров

Анализ проб воздуха, взятых на высоте до 3000 метров над Японией, показал наличие большого количества бактерий и грибков. Они переносятся воздушными массами из регионов, где используют удобрения и пестициды. Расстояние переноса — более 2000 километров.

Исследование было проведено Барселонским институтом глобального здравоохранения (ISGlobal). Его поддерживает фонд «Ла Кайша». Работа проводилась совместно с частным фондом Даниэля Браво Андреу (FPDBA).

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Патогенные микроорганизмы могут передаваться воздушно-капельным путём. Но мало что известно о микробах, которые выживают на больших высотах.

Ксавье Родо, научный сотрудник ICREA в ISGlobal, говорит:

Мы знаем, что выше определённой точки в тропосфере некоторые материалы переносятся на большие расстояния. Воздух в этой области изолирован от поверхности и трение меньше. Но мы не подозревали, что там могут находиться жизнеспособные микроорганизмы.

Уникальность исследования в том, что учёные совершили 10 тропосферных полётов, чтобы изучить микробное разнообразие на больших высотах. Большинство исследований проводилось на высоте нескольких метров над землёй или океаном.

Микробы в воздухе высоко над Японией

Учёные использовали самолёт Cessna, чтобы провести десять воздушных исследований над Японией. Полёты начинались в аэропорту Чофу недалеко от Токио и проходили на высоте от 1000 до 3000 метров.

Учёные изучали потоки воздуха, которые приходят с материковой Азии по тропосферным мостам. Эти мосты соединяют отдалённые регионы мира. В данном случае речь идёт о воздухе из материкового Китая. Он поднимается вверх, а затем опускается над Токио из-за зимних погодных условий.

Для сравнения образцы также были собраны на земле в Чофу. Всего было проанализировано 22 образца аэрозольных фильтров, собранных в феврале и апреле 2014 года. Анализ включал изучение химического и биологического состава образцов.

Секвенирование ДНК позволило исследовательской группе определить 266 грибковых и 305 бактериальных родов, связанных с аэрозолями. Некоторые из них могут быть опасны для человека, животных и растений.

Например, были выявлены бактерии Escherichia coli, Serratia marcescens, Clostridium difficile, Clostridium botulinum, Haemophillus parainfluenzae, Acinetobacter baumannii и несколько видов Staphylococcus. Также были обнаружены грибковые виды Candida, Cladosporium и Malassezia, которые могут вызывать заболевания у восприимчивых людей со слабым иммунитетом.

Исследователи обнаружили, что некоторые бактерии, собранные из воздуха, остаются жизнеспособными и устойчивы к антибиотикам.

Один из штаммов — Micrococcus luteus — оказался устойчив к нескольким препаратам, включая карбапенемы, гликопептиды, ципрофлоксацин и триметоприм-сульфаметоксазол.

По словам соавтора исследования Софьи Подзняковой, устойчивость к противомикробным препаратам тоже может распространяться на большие расстояния.

11.09.2024