Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
10.09.2024
Игорь Байдов
436

В атмосфере обнаружили сотни организмов, которые могут быть опасны для человека

4.7

Во время полетов над Японией, которые проходили на высоте до трех километров, ученые нашли в воздухе множество бактерий и спор грибов. Эти организмы могут способствовать распространению болезней по всему миру, в том числе синдрома Кавасаки, который в основном поражает детей до пяти лет.

грибок Thielaviopsis ethacetica
Испанские ученые предположили, что ветры могут играть ключевую роль в распространении целого ряда заболеваний — они переносят патогенные микроорганизмы. Чтобы проверить это предположение, исследователи поднялись в воздух на самолете и взяли образцы / © CNPEM, Juliana Velasco de Castro Oliveira

В 1961 году японский педиатр Томисаку Кавасаки (Tomisaku Kawasaki) впервые обнаружил у детей в возрасте от нуля до пяти лет редкий воспалительный синдром. Он сопровождался целым рядом симптомов: высокой температурой, кожной сыпью, раздражением и покраснением глаз, опухшим языком. Иногда даже наблюдался сердечный приступ. На протяжении нескольких лет врач анализировал десятки похожих случаев, а в 1967-м официально представил научной общественности симптомы этого заболевания. Впоследствии синдром назвали в честь японского педиатра. 

Исследователи долгое время спорили, что именно вызывает синдром Кавасаки: патогенные микроорганизмы, сбой в работе иммунной системы или сочетание этих двух факторов? Что любопытно, прирост заболеваемости у детей регистрировался скачкообразно.

В 2010-х годах специалист по вычислительной биологии Ксавье Родо (Xavier Rodo) из Барселонского института глобального здравоохранения в Испании заметил одну странность. Вспышки синдрома Кавасаки в Японии чаще происходят, когда ветры дуют с северо-востока Китая. Когда же эти ветры достигали Калифорнии, рост заболеваемости наблюдался и там.

Родо и его коллеги предположили, что ветры должны играть определенную роль в распространении синдрома. В китайских регионах, откуда они дули, много крупных ферм и животноводческих хозяйств, а также рудников под открытым небом. Авторы предыдущих исследований показали, что с этими ветрами перемещается что-то живое.

Команда испанского ученого решила проверить свое предположение. Для этого они воспользовались легким американским самолетом Cessna. Он поднял исследователей в воздушные массы, которые перемещались из КНР в сторону Японии. Всего ученые совершили 10 вылетов. 

Исследование проводили на высоте от 1000 до 3000 метров над уровнем моря, в тропосфере — нижнем слое атмосферы, где содержится более 80 процентов всей массы атмосферного воздуха и приблизительно 90 процентов всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере воздушные массы быстро перемещаются на большие расстояния. 

Самолет Cessna оборудован специальным окошком, через которое воздух поступал в трубу, ведущую к фильтру. В фильтр попадали аэрозоли — мельчайшие твердые частицы. Затем исследователи доставили образцы в свою лабораторию, где тщательно изучили. Результаты научной работы представлены в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Анализ проб
Схема отбора и анализа проб воздуха, проведенного командой Ксавье Родо. В частности, показан самолет, который использовали ученые, траектория его полета и некоторые образцы / © Xavier Rodo

Ученые выявили в образцах высокий уровень содержания элементов минерала гафния, который, вероятно, добывался в Китае. Также в образцах присутствовали споры грибов и бактерии, «прилепившиеся» к твердым частицам. Некоторые организмы смогли преодолеть расстояние в две тысячи километров и выжить: биологи вырастили их колонии в чашках Петри.

Когда исследователи выделили ДНК организмов, то обнаружили по меньшей мере 266 видов грибов и 305 видов бактерий. Многие из них принадлежали к группам, которые растут на растениях или живут в почве. Некоторые особенно хорошо растут в сильно загрязненной почве.

Другие принадлежали к группам, которые «мирно» живут в телах людей и не несут вреда. Но были среди них и патогенные микроорганизмы, вызывающие опасные инфекционные заболевания: например, Escherichia coli, Serratia marcescens, Prevotella melaninogenica, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus haemolyticus. Также ученые нашли микробы, устойчивые к противомикробным препаратам.

патогены
Распределение патогенных видов по типам проб. (A) и (B) — среднее относительное количество потенциально патогенных видов бактерий и грибов, выявленных в пробах. (C) и (D) — точечные диаграммы, отражающие изменчивость общего количества патогенов на основе каждой пробы, различая бактериальные и грибковые патогены / © Xavier Rodo

Авторы научной работы предположили, что найденные в образцах патогены ответственны и за синдром Кавасаки, хотя причины этого заболевания до сих пор не известны. Вероятно, болезнь вызывает комбинация определенных патогенов. Возможно также, что дети становятся уязвимыми только в том случае, если вдыхают загрязненный воздух, переносимый одним и тем же ветром.

Родо предположил, что патогенные микроорганизмы способны распространяться на большие расстояния благодаря сильным ветрам из северо-западной части Китая, где сильно развиты животноводство и выращивание сельскохозяйственных культур. Кроме того, среди причин ученые назвали ветровую эрозию почв, при которой происходят выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частиц ветром и образование пылевого шлейфа. Не исключено, что некоторые патогены могут попадать в воздух в результате использования удобрений или из сточных вод.

Исследователи предупредили: у них нет прямых доказательств того, что микробы, обитающие на большой высоте, могут вызывать вспышки заболеваний у людей, когда опускаются на землю. Но ветры могут способствовать распространению болезней по всему миру.

Теперь ученые готовят эксперименты по исследованию образцов воздуха с помощью человеческих клеток, чтобы понять, действительно ли обнаруженные организмы могут нести вред здоровью людей.

Отметим, то, что в воздухе могут содержаться микроорганизмы, было известно давно. Впервые это стало понятно в 1920-х годах, когда исследователи обнаружили в небе над США споры грибов. Однако до сегодняшнего дня специалисты не догадывались о масштабах распространения этих организмов и что они могут перемещаться на столь большое расстояние, не погибая при этом.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор публикует материалы по астрономии, археологии и палеонтологии. В текстах освещает современные открытия, теории и ключевые находки, представляя актуальные данные в научно-популярном формате.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
28 июня
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Позавчера, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

Позавчера, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

28 июня
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Позавчера, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно