Израиль подвергается песчаным и пыльным бурям с нескольких направлений: северо-восток от Сахары, северо-запад от Саудовской Аравии и юго-запад от пустынных районов Сирии. Пыль, переносимая этими ураганами, влияет как на здоровье людей, так и на экосистемы. Новое исследование Института науки Вейцмана предполагает, что часть эффекта может заключаться не в частицах пыли, а скорее в бактериях, которые цепляются за них, путешествуя по воздуху на многие километры вместе со штормами.
Некоторые из этих бактерий могут быть патогенными, вредными для нас или окружающей среды, а некоторые из них также несут гены устойчивости к антибиотикам. Другие могут вызывать функции экосистемы, такие как фиксация азота. Профессор Йинон Рудич и его исследовательская группа, в которую входили научный сотрудник доктор Даниэла Гат и бывший студент-исследователь Йинон Мазар, из отдела наук о Земле и планетах Вейцмана исследовали генетику переносимых ветром бактерий, прибывающих вместе с пылью.
«По сути, мы исследовали микробиом переносимой ветром пыли», - говорит Рудич. «Микробиом пыльной бури, возникающей в Сахаре, отличается от микробиома, дующего из саудовских или сирийских пустынь, и мы можем видеть соответствие между бактериальной популяцией и условиями окружающей среды, существующими в каждой области».
Исследователи обнаружили, что во время пыльной бури концентрация бактерий и количество видов бактерий, присутствующих в атмосфере, резко возрастают, поэтому люди, выходящие на улицу во время таких бурь, подвергаются воздействию гораздо большего количества бактерий, чем обычно.
Рудич и его команда затем исследовали гены этих бактерий, проверяя устойчивость к антибиотикам - черта, которая может возникнуть как из-за повышенного использования антибиотиков, так и естественным путем, особенно у почвенных бактерий. Устойчивость к антибиотикам была определена Всемирной организацией здравоохранения как одна из основных глобальных проблем здравоохранения в двадцать первом веке, и ее основной движущей силой является чрезмерное использование антибиотиков. Но бактерии могут передавать гены устойчивости к антибиотикам, поэтому любой источник устойчивости вызывает беспокойство. Сколько различных генов устойчивости к антибиотикам попало в Израиль из-за различных пыльных бурь и насколько распространены эти гены?
Рудич говорит, что исследование позволило исследователям определить «сигнатуру» для каждого источника бактерий на основе преобладания генов, устойчивых к антибиотикам, которые показали, были ли эти гены местными или импортированными из далеких пустынь. «Мы обнаружили, что чем больше происходит «смешивания» между местной пылью и пылью, поступающей издалека, тем ниже вклад импортированных генов устойчивости к антибиотикам». Другими словами, устойчивость к антибиотикам из Африки или Саудовской Аравии по-прежнему представляет собой очень незначительную угрозу по сравнению с той, которая возникает и распространяется в результате деятельности человека, особенно животноводства. В этом исследовании также участвовали доктор Эдди Цитрин из Центра вулканов и профессор Игаль Эрель из Еврейского университета в Иерусалиме.
Городской воздух не настроен на улучшение
Загрязнение воздуха в городах в значительной степени связано с выбросами от транспорта. Профессор Рудич и научный сотрудник д-р Михал Пардо-Левин спрашивают, как эти источники способствуют загрязнению воздуха. Их результаты показывают, что загрязнение, которое не исходит от двигателя внутреннего сгорания, а выделяется из-за трения шин автомобиля о дорогу и из тормозных систем, может привести к серьезным последствиям для здоровья при вдыхании. Это означает, что даже если нам удастся значительно сократить выбросы выхлопных газов наших автомобилей, городской воздух все равно будет в значительной степени загрязнен этими другими веществами. А поскольку трение шин и тормозов необходимо для вождения, уменьшить их выбросы может быть гораздо сложнее.