Бактерии распространены по всей поверхности Земли, от почвы до океанов. Микробная популяция воздуха, который нас окружает, сравнительно неизвестна, но исследовательская экспедиция во главе с учеными Гонконгского политехнического университета (PolyU) собирается изменить это. После почти десяти лет усилий они составили всемирную карту воздушных микробов мира, дающую новое представление о том, как эти виды взаимодействуют с поверхностной средой, а также об их вероятных будущих изменениях.
Кубический метр воздуха содержит 10 000 и более бактерий, и интерес к роли воздуха как среды обитания, а не просто канала для микробов, значительно вырос с начала пандемии COVID-19. В сотрудничестве с исследователями других университетов команда под руководством PolyU провела около года, отбирая образцы микробов, переносимых по всему миру, от равнин до горных вершин.
Объединив свои собственные результаты с наиболее точными глобальными данными, собранными в прошлых исследованиях, они и их партнеры по исследованиям составили первый в истории атлас глобального воздушно-капельного микробиома.
Атлас дает богатую информацию о микробных сообществах, плавающих над землей. Нет никаких сомнений в том, что воздух является уникальной гаванью бактериальной жизни. Генетический анализ, проведенный командой, показал, что основные сообщества — горстка видов, которые образуют основную массу популяции микробов — не были такими же в воздухе, как в морских или почвенных экосистемах. На самом деле, несмотря на то, что воздух является свободнотекущей средой, казалось бы, без внутренних границ, эти основные бактериальные сообщества отчетливо локализованы и стабильны.
Исследовательская группа проанализировала бактериальные сообщества 370 отдельных образцов твердых частиц воздуха, собранных в 63 местах по всему миру, начиная от участков на уровне земли (высота 1,5-2 м) до крыш (высота 5-25 м) и высоких гор (5 238 м над уровнем моря), а также от густонаселенных городских центров до Полярного круга, для более разнообразного охвата с точки зрения высот и географических регионов.
Ученые подтвердили, что деятельность человека изменила структуру микробиомов в естественном окружающем воздухе, например, увеличилось содержание патогенных бактерий в городском воздухе.
По оценкам исследователей, общее количество микробов, обитающих в море или почве, в тысячи раз больше, чем в воздухе.
В целом, по оценкам исследователей, половина переносимых по воздуху бактерий происходит из наземных источников. Городской воздух имеет особенно высокие показатели связанных с человеком бактерий — некоторые безвредные, другие патогенные.
Изменение климата является еще одним стимулом, учитывая заметное влияние температуры на микробное богатство, как показано в атласе.