Mikrobiom izraelskich burz piaskowych

[KopalniaWiedzy.pl 358]

Naukowcy z Instytutu Nauki Weizmanna zbadali mikrobiom burz piaskowych.

Burze piaskowe nadciągają nad Izrael z kilku kierunków: z zachodu znad Sahary, ze wschodu znad Arabii Saudyjskiej i z północnego wschodu znad pustynnych regionów Syrii. Wpływają one na zdrowie ludzi i ekosystemy. Najnowsze badania specjalistów z Instytutu Nauki Weizmanna wskazują, że częściowo może to być skutkiem nie tyle drobinek kurzu, co przywierających do nich bakterii.

Niektóre z nich mogą być patogenne dla nas i/lub dla środowiska. Część przenosi też geny antybiotykooporności. Inne mogą zaś oddziaływać na ekosystem, np. na wiązanie azotu.

Zasadniczo badaliśmy mikrobiom kurzu z wiatru. Mikrobiom burz piaskowych znad Sahary jest inny niż w przypadku wiatrów znad pustyń Arabii Saudyjskiej czy Syrii. Widać dopasowanie między populacją bakteryjną a warunkami środowiskowymi panującymi w każdym z tych rejonów - podkreśla prof. Yinon Rudich.

Autorzy publikacji z pisma Environmental Science & Technology odkryli, że w czasie burz piaskowych stężenie i liczba gatunków bakterii w atmosferze gwałtownie rosną.

Próbki pobierano w Rehovot od początku marca 2014 r. do początku listopada 2015 r. W analizie uwzględniono po 3 próbki z każdego z 3 regionów (północnej Afryki, Syrii i Arabii Saudyjskiej). Naukowcy ustalili, że w porównaniu do pozostałych źródeł, północnoafrykańskie burze piaskowe cechowała niska liczebność Chloroflexi i stosunkowa wysoka zawartość typu Deinococcus−Thermus. Różnice pomiędzy dwiema burzami rodem z Afryki Północnej można najprawdopodobniej przypisać ich odmiennym trasom. O ile bowiem próbka Sahara1 reprezentuje kurz niesiony krótko nad Morzem Śródziemnym, na północ od delty Nilu, o tyle próbki Sahara2_d1 i Sahara2_d2 pochodzą z burzy przechodzącej wyłącznie nad lądem via północny Egipt i półwysep Synaj. Warto też odnotować, że między tymi burzami upłynął niemal rok (jedna wystąpiła w marcu 2014 r, a druga w lutym 2015 r.) , dodatkowo miały one miejsce o różnych porach roku: wczesną wiosną (Sahara1) i zimą (Sahara2).

W kurzu znad Syrii odnotowano relatywnie dużą liczebność sinic i Chloroflexi, a małą bakterii z typu Fermicutes.

Kurz znad Arabii Saudyjskiej różnił się od pozostałych 2 źródeł relatywnie niską liczebnością promieniowców i wysoką proteobakterii. W czasie burzy obserwowano zmianę w składzie społeczności bakteryjnych. W 2 pierwszych dniach 30% stanowiły promieniowce, 29% proteobakterie, 10% bakterie z typu Bacteroidetes i 9% z typu Chloroflexi, zaś trzeciego dnia nastąpił wzrost zawartości przedstawicieli typu Fermicutes (do 29%) i spadek liczebności promieniowców (23%), Bacteroidetes (8%) oraz Chloroflexi (3%).

Zespół Rudicha szukał genów lekooporności (bywa ona skutkiem nadmiernego stosowania antybiotyków, niekiedy jednak rozwija się naturalnie, zwłaszcza u bakterii glebowych). Akademicy oceniali m.in., jak bardzo są one rozpowszechnione.

Ponieważ, w porównaniu do powietrza z otoczenia, burze piaskowe charakteryzowała niższa częstość występowania wybranych genów lekooporności (qnrS, który odpowiada za oporność na chinolony i sul1, związanego z opornością na sulfonamidy; naukowcy przyglądali się też genowi integrazy klasy 1 - IntI1 - bo jego obecność jest często związana z zanieczyszczeniem antropogenicznym i lekoopornością u bakterii), oznacza to, że ich pochodzenie jest lokalne i prawdopodobnie ludzkie. Innymi słowy, w zestawieniu z antybiotykoopornością rozprzestrzenianą przez ludzką aktywność, a szczególnie hodowlę zwierząt, ta znad Afryki czy Arabii Saudyjskiej jest niewielka.

Wraz z postępami burzy burzowe społeczności bakteryjne wykazywały coraz większe podobieństwo do powietrza z otoczenia, co wskazuje na mieszanie z lokalnym kurzem.

« powrót do artykułu