Bakterije i virusi putuju oko sveta mikrobskim autoputevima na nebu

(Članak dr Slijepčevića profesora Brunel univerziteta u Londonu prenosimo sa portala The Conversation)

Mikrobi su istinski dominantna grupa živih bića. Ti nevidljivi djelići biogene materije upravljaju Zemljom milijardama godina. Biljke i životinje pojavile su se kao nusproizvodi mikrobskog udruživanja tek nedavno u istoriji naše planete.

Nije lako razumjeti mikrobe. Trebalo nam je mnogo vremena da saznamo o postojanju ljudskog mikrobioma, kolekcije virusa, bakterija i gljivica unutar i izvan naših tijela, koja nas povezuje sa ostatkom mikrobskog oblaka prisutnog svuda gdje život može da opstane.

Sada učimo da postoji čak i mikrobiom visoko na nebu. To su mikrobi koji se transportuju uvis i zatim prebivaju u donjim dijelovima atmosfere. Nalazimo ih u srednjoj i gornjoj troposferi na visinama između 8 i 12 kilometara iznad zemlje, i donjoj stratosferu na visinama do 15 kilometara.

Šta više, pridružujući se planetarnom sistemu vjetrova, ove biogene forme stvaraju mikrobske autoputeve na nebu koji ih prevoze širom svijeta.

Autoputevi bakterija 

Naučnici su prvi put nedvosmisleno utvrdili postojanje bakterija na nebu u pionirskim studijama objavljenim 2013. i 2018. godine.

To nisu izolovani mikroorganizmi koji su se tamo slučajno zadesili. Umjesto toga, bakterijske zajednice kruže nebom u velikom broju, tako da svaki kubni metar troposferskog zraka sadrži po nekoliko stotina hiljada bakterija.

Između 60 i 100 odsto bakterija u prikupljenim uzorcima bile su žive i obično su živjele na nebu duže od pet dana.

Analizom njihovog genetskog materijala potvrđeno je prisustvo desetina različitih bakterijskih vrsta.

Međutim, troposferske zajednice bakterija bile su manje kompleksne od nekih bakterijskih zajednica na zemaljskim staništima.

Ali bakterije nisu jedine sićušne forme života na nebu.

Sada znamo da nebeski mikrobiom uključuje viruse, pa čak i gljivice. Izgleda da su donji slojevi atmosfere istinski živi i puni mikroba.

Ovi mikrobi su dobro prilagođeni novom okruženju. Samo bakterije koje su otporne na UV zračenje, nedostatak vode i visoke nivoe opasnih oksidanasa kao što je ozon, preživljavaju put u nebo, gdje se hrane ugljenikovim jedinjenjima koja su dostupna u atmosferi.

Bakterije u oblacima 

S obzirom na ovo istinski izazovno okruženje, istraživanje bakterijskog ponašanja na nebu može biti korisno za razumijevanje preživljavanja mikroba u svemiru.

Bakterije aktivno rastu u oblacima i igraju važnu ulogu u procesima Zemljine atmosferske hemije.

Na primjer, neke bakterije u vazduhu podstiču zamrzavanje vode. To se može dogoditi na sličan način na koji neke biljne bakterije koriste specijalne proteine kako bi se led stvorio na lišću i oštetio ga, otvarajući put bakterijama da inficiraju biljke.

Bakterije u vazduhu i čestice leda koje neke od njih mogu da nose, postaju jezgra neophodna za formiranje oblaka.

Putevi zaraze 

Razumijevanje atmosferskog mikrobioma i njegovih autoputeva na nebu moglo bi nam pomoći da naučimo kako se mikrobi koji izazivaju bolesti transportuju oko planete.

U nedavnoj studiji, naučnici su otkrili viruse koji padaju sa neba u velikom broju, poput nevidljivih sniježnih pahuljica koje prekrivaju planinske masive Sijera Nevade u Španiji, gde su postavljeni detektori za viruse.

Zahvaljujući mikrobskim auto putevima na nebu, genetski identični virusi mogu se naći na različitim i udaljenim lokacijama širom planete.

Ova vrsta putanje možda je odgovorna za širenje misteriozne Kavasaki bolesti, koja kod djece može izazvati srčane probleme, ali čiji tačan uzrok nije poznat.

Širenje Kavasaki bolesti i kovid 19

Grupa japanskih naučnika je utvrdila da je to možda posljedica gljivičnog toksina koji se prenosi nebeskim mikrobskim autoputem od Kine do Japana.

Analizom uzoraka vazduha iznad Japana tokom godine kada je bolest Kavasaki najčešća, utvrđeno je da je dominantna mikrobska vrsta bila gljivica kandida.

Laboratorijski eksperimenti pokazali su da ova gljivica može izazvati Kavasaki bolesti u miševima.

Posljednjih mjeseci cijeli svijet prati sagu o pandemiji virusa kovid19.

Znamo da se virus širi ljudskim kontaktom, ali grupa ljekara je nedavno upozorila Svjetsku zdravstvenu organizaciju da virusne čestice mogu da putuju vazduhom.

Neki naučnici čak spekulišu da se virus kovid 19 mogao prenijeti između zemalja na sličnim geografskim širinama mikrobskim autoputevima kroz atmosferu.

S obzirom da smo tek počeli da shvatamo ulogu mikroba ovdje na Zemlji, čini se da ima još mnogo toga što nas čeka da naučimo o mikrobima koji žive visoko iznad naših glava.