Вместе с ветром Атлантику пересекает огромное количество микроорганизмов
Если посмотреть в микроскоп, можно увидеть, что воздух над тропическими лесами Амазонии буквально кишит жизнью. В этом биоаэрозоле полным-полно пыльцы, спор грибов, мельчайших частиц растений и бактерий.
В обычных условиях состав этого сообщества довольно стабилен. Однако когда облака пыли из Африки достигают Амазонии, бактериальный состав воздуха существенно меняется, выяснила международная команда ученых, статья которой опубликована в журнале Communications Earth & Environment. Исследователи впервые доказали, что микроорганизмы могут переноситься через Атлантический океан вместе с пылью из пустыни Сахара.
В феврале 2020 года ученые установили специальные фильтры на двух разных высотах (42 и 323 метра) на исследовательской вышке в амазонской сельве на территории Бразилии. Фильтры улавливали пыль и генетический материал микроорганизмов из воздуха. Генетический анализ образцов позволил определить фоновый микробиологический профиль, то есть установить, какие бактерии и грибы обычно присутствуют в амазонском биоаэрозоле.
Пробы собирали ежедневно в течение трех недель. В пять из этих дней ученые зафиксировали перенос пустынной пыли из Северной Африки. Анализ показал, что перенос воздушных масс из Африки в Южную Америку занял около 10 дней.
Чтобы прояснить происхождение пыли, исследователи определили минеральный «отпечаток» образцов. Так, содержание ионов кальция указало на высокую концентрацию кальцита, что характерно для минеральной пыли из Сахары.
Когда ученые сравнили микробиологический профиль до и после притока пыли, то, помимо «местных» бактерий, на фильтрах было обнаружено множество бактерий, характерных для сухих почв. Генетически эти бактерии совпали с микроорганизмами из почвенных корок Сахары, то есть ветер перенес их вместе с пылью через Атлантику, и они достигли тропических лесов Бразилии.
Кроме того, исследователи обнаружили, что с приходом пыли из Сахары в воздухе Амазонии втрое возрастает концентрация эндотоксинов. Эндотоксины содержатся в клеточных мембранах определенных бактерий и высвобождаются, когда эти бактерии погибают.
У людей эти химически стабильные соединения могут вызывать воспалительные процессы. Предыдущие исследования в Карибском бассейне показали, что при поступлении пыли из Сахары у местных жителей учащаются приступы астмы. Существует ли подобная взаимосвязь в бассейне Амазонки — еще предстоит выяснить.
В ближайшие годы ученые планируют провести дополнительные исследования, чтобы определить, какие именно микроорганизмы присутствуют в пыли и сохраняют ли микробы жизнеспособность после многодневного путешествия через Атлантический океан.