К такому выводу пришли ученые, изучившие вирусные сообщества на крупных очистных станциях в Китае и Сингапуре. Работа опубликована в журнале Biocontaminant.
Очистные сооружения предназначены для удаления загрязняющих веществ и патогенов из сточных вод перед их повторным использованием или сбросом в окружающую среду. При этом внимание традиционно уделяется бактериям, тогда как вирусы долгое время оставались в тени.
Новое исследование показало, что вирусы не просто присутствуют в сточных водах, но активно взаимодействуют с микробами и сохраняются на всех этапах очистки.
Исследователи проанализировали образцы сточных вод от поступления на станцию до финального очищенного стока. В общей сложности было выявлено 99 семейств вирусов. Две группы — Peduoviridae и Casjensviridae — стабильно обнаруживались на всех стадиях очистки, включая выходную воду, что указывает на их высокую устойчивость к существующим технологиям обработки.
Традиционно для оценки качества очистки используются бактериальные индикаторы, например Escherichia coli. Однако анализ показал, что динамика E. coli плохо отражает поведение вирусных сообществ. Вместо этого более тесная связь с доминирующими вирусами наблюдалась у бактерий Pseudomonas aeruginosa и Aeromonas caviae — условно-патогенных микроорганизмов.
По мнению авторов, это ставит под сомнение универсальность привычных индикаторов и указывает на необходимость пересмотра подходов к мониторингу очистных сооружений.
Исследование также показало, что многие вирусы несут так называемые вспомогательные метаболические гены. Эти гены способны изменять обмен веществ у бактерий-хозяев и связаны с расщеплением углеводов, ксенобиотиков и загрязняющих веществ. С одной стороны, это может повышать эффективность очистки сточных вод, с другой — некоторые вирусные гены потенциально усиливают конкурентоспособность бактерий с устойчивостью к антибиотикам.
С помощью методов машинного обучения ученые установили, что большинство вирусов нацелены на бактерии из типа Pseudomonadota, в который входят многие мультирезистентные патогены. Это делает очистные сооружения потенциальными очагами микробной эволюции до того, как вода возвращается в природные экосистемы.