Бактерии и другие микроорганизмы изобилуют в атмосфере. Они влияют на погоду и распространяют болезни. Было известно два способа, как микробы попадают туда: ветер поднимает их в воздух из сухой почвы и пузырьки в океане выкидывают их из воды, когда лопаются. Теперь ученые выяснили, что есть и третий путь — дождевой, пишет журнал Nature Communications.
Каллен Бьюи и его коллеги из Технологического института Массачусетса использовали высокоскоростные камеры для съемки капель на шести типах почвы, которая содержала три вида бактерий, окрашенных флуоресцентным зеленым красителем, позволяющим их увидеть.
На изображениях, полученных в ходе эксперимента, видны бактерии внутри мелких капелек или аэрозоля, захваченные искусственным дождем.
В другом эксперименте исследователи собирали аэрозоль на высоте 1 сантиметра от почвы для отбора проб, а затем переносили его на пластину с агаром для определения количества живых бактерий. Все три вида бактерий остались живыми даже через час после попадания в воздух.
Исследователи полагают, что одна капля дождя может переносить 0,01 % бактерий с поверхности почвы в воздух и что до четверти бактерий, выбрасываемых с земли, могут попасть в воздух таким образом. Этот процесс наиболее вероятен на песчано-глинистых грунтах, а наименее всего — на песчаных почвах.
В эксперименте аэрозоль распространялся только на небольшие расстояния — несколько сантиметров. «Хотя распространение бактерий в этом масштабе важно для рассеивания и образования метапопуляций в почве, я сомневаюсь, что это имеет значение для объединения и расселения микробного сообщества в больших масштабах», — говорит Франсиска де Врис, эколог из Манчестерского университета Великобритании.
По мнению Бьюи, бактерии, рассеянные в аэрозолях, могут путешествовать на большие расстояния за пределами лаборатории, хотя это еще не было продемонстрировано. «Необходимо провести эксперимент в гораздо большем масштабе», — считает он.
Угроза, связанная с водой?
Аэрозоли, образованные падающими на землю каплями дождя, ответственны за дождевой запах, о чем сообщал Бьюи и его команда в 2015 году.
Они задумались о распространении бактерий таким способом, когда другой исследователь предположил, что этот процесс может быть связан с распространением мелиоидоза — тропической болезни, вызванной почвенными бактериями. Ученые заметили, что после сильного дождя больше людей заражаются мелиоидозом, но механизм не был объяснен.
Бьюи отмечает, что необходимы дополнительные исследования, чтобы показать, способствуют ли капли дождя на почве распространению болезней. По мнению де Врис, эта теория выглядит правдоподобно. «Разброс на небольшие расстояния, показанный в этом исследовании, может иметь последствия для переноса почвенных патогенов, например, на животных или растения», — говорит она.
Возможны также последствия для сельского хозяйства: вполне вероятно, что спринклерные системы орошения рассеивают бактерии подобным образом, включая как вредные, так и полезные для растений организмы. «Вы можете попробовать так обработать почву, чтобы способствовать развитию полезных микробов или подавлять патогенных», — говорит Бьюи.
Кроме того, этот тип микробных путешествий может иметь отношение к климату. Считается, что бактерии, находящиеся высоко в атмосфере, способствуют образованию кристаллов льда и облаков, приводящих к дождю или снегу. Знание, что бактерии могут летать таким образом, может помочь исследователям разработать более точные климатические модели.
Войдите, чтобы отправить комментарий