Группа исследователей во главе с профессором естественных наук Йельского университета США (экологические исследования) Стивеном Пойтингом обнаружила связь между двумя различными экосистемами, континентальной Австралией и Большим Барьерным рифом, из-за переносимых по воздуху микробов, которые перемещаются из бывшего к последнему. Вывод показал, что здоровье этих двух экосистем более взаимосвязано, чем считалось ранее, поэтому целостные усилия по сохранению должны охватывать разные экосистемы.
Микробы имеют основополагающее значение для здоровья экосистем, играя такие роли, как обеспечение энергией, кислородом и углеродом других организмов и переработка питательных веществ из продуктов жизнедеятельности других организмов. Команда профессора Пойтинга недавно опубликовала две статьи в авторитетных научных журналах Nature Microbiology и The ISME Journal (партнерский журнал Nature) о роли микробов в соединении экосистем, в частности о том, как микробы из одной экосистемы могут оказывать существенное влияние на благополучие целой целой экосистемы. другая экосистема.
Успех команды вырос благодаря разработке нового аппарата и методологии для точного изучения микробов в воздухе, что никогда ранее не делалось из-за низкой численности переносимых по воздуху микробов и того, как быстро они разлагаются после захвата для отбора проб. Первая статья группы, опубликованная в июньском выпуске рецензируемого журнала Nature Microbiology за 2019 год, раскрывает этот метод и подчеркивает, что некоторые микробы выживают лучше, чем другие, во время переноса в воздухе над Южным океаном..
Их вторая статья, опубликованная в журнале ISME в ноябре 2019 года, посвящена взаимосвязи между землей, морем и небом. Профессор Пойтинг и его команда заметили, что жизненно важные микробы, необходимые для процветания Большого Барьерного рифа, присутствуют в воздухе и фактически переносятся по воздуху из других экосистем, таких как континентальная часть суши Австралии..
Хотя уже давно существуют предположения, что микробы, переносимые по воздуху, поглощаются Рифом, это было первое исследование, подтвердившее существование такой связи. Генетическое тестирование показало, что наиболее распространенные общие виды в воздухе и кораллах играют важную функциональную роль как в коралловых, так и в почвенных экосистемах, предполагая, что атмосфера объединяет эти экосистемы, перенося между ними микробы, необходимые для здоровья каждой из них.
Профессор Пойнтинг, который также является директором научного отдела Йельского университета США, сказал: «Чтобы принимать эффективные политические решения для защиты нашей природной среды, жизненно важно иметь надежные данные об уровне подключения между различными экосистемами. Роль, которую воздух играет в соединении экосистем, до сих пор не была оценена. Наше исследование предоставляет эмпирические доказательства того, что удаленные экосистемы на суше и на море связаны множеством микроорганизмов, таких как бактерии и грибы, которые переносятся воздушными потоками между этими экосистемами. Поскольку микроорганизмы так важны для здоровья экосистемы, любое изменение их схемы переноса может иметь потенциально катастрофические последствия для окружающей среды».
Третья статья группы, специально заказанная Nature Microbiology и опубликованная 28 января 2020 года, представляет собой документ с изложением позиции, определяющий направление исследований в этой области на следующие пять-десять лет. В нем исследуются способы, которыми человеческая деятельность влияет на то, как микробы переносятся в воздухе, например, как частицы загрязнения в атмосфере могут убивать микробы или нарушать или изменять их схемы переноса. В нем также исследуется потенциал некоторых микробов по детоксикации токсичных соединений полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в воздухе, которые, как известно, вызывают рак у людей, хотя для определения возможности такой попытки необходимы дальнейшие исследования.