Ученые выяснили, как состав микробов городского воздуха зависит от времени года
Исследователи из Сибири более двух лет отслеживают состав микроорганизмов, которые летают по воздуху в Новосибирске. Их уникальный проект позволил описать метагеном микробов городской атмосферы и узнать, как устроены их сообщества и каких бактерий в нем больше в тот или иной сезон.
Наша планета буквально кишит бактериями и прочими микробами сверху донизу. Они есть и глубоко в земной коре, и высоко в атмосфере — скажем, их много в облаках. Значение микроорганизмов для экосистем трудно переоценить, тем более что они сильно влияют на здоровье человека.
Поэтому коллектив исследователей из Сибири, представляющих Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Институт химической кинетики и горения имени В. В. Воеводского СО РАН и ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор», задались целью узнать, каких микробов вдыхают вместе с воздухом жители самого крупного мегаполиса Сибири — Новосибирска.
Проект стартовал несколько лет назад и уже позволил достичь важных результатов. Его называют уникальным, ведь нигде в России не проводят подобные исследования. К тому же сообщество парящих в воздухе микробов — сложный объект для изучения.
В отличие от других природных сред вроде почвы или водоемов, атмосферный воздух содержит очень небольшое число бактерий и им подобных. Так что для их исследования необходимо использовать особые фильтры, которые позволяют набрать побольше клеток и генетического материала.
Однако это не единственная проблема, возникающая при подобных работах.
«Сложность изучения микробиома воздуха (сообщества всех микроорганизмов, которые в нем содержатся) стандартными микробиологическими методами состоит в том, что большую часть сообщества невозможно культивировать в лабораторных условиях. Выходом становится использование метагеномного подхода, суть которого сводится к выделению из образца тотальной ДНК и ее секвенирования на высокопроизводительной платформе. Анализ полученных при этом нуклеотидных последовательностей позволяет провести идентификацию большинства бактерий и грибов. Предварительные результаты проекта позволили нам впервые описать разнообразие микроорганизмов в атмосфере Новосибирска, а также выявить цикличность в их встречаемости в зависимости от времени года», — рассказал руководитель проекта и ЦКП «Геномика» ИХБФМ СО РАН кандидат биологических наук Марсель Расимович Кабилов.
В рамках этого уникального проекта ученые отбирают пробы городского воздуха дважды в день (днем и ночью) два раза в месяц на протяжении последних двух с лишним лет.
Полученные с помощью фильтрации пробы подвергают всестороннему анализу: химики выясняют, какие вещества в них содержатся, микробиологи культивируют те бактерии, которые могут расти в лаборатории (таковы далеко не все), а специалисты по генетике и биоинформатике реконструируют метагеном микробного сообщества — совокупность ДНК из различных клеток.
Как выяснилось, большинство бактерий новосибирского воздуха (точнее — 65 процентов) относятся к четырем группам: это протеобактерии, актинобактерии, фирмикуты и цианобактерии.
Исследование также указало на сезонные изменения в сообществе микробов: протеобактерии (самая большая группа прокариот в природе) и актинобактерии (разлагают органику и иногда образуют нити) доминируют осенью и зимой, фирмикуты (грамположительных бактерии, включающие бациллы и другие патогены) наиболее многочисленны весной. Летом же в городском воздухе особенно много цианобактерий, которые способны к фотосинтезу и обычно не опасны для человека.
В случае грибов анализ метагенома позволил установить, что на базидиальные грибы и сумчатые грибы (аскомикоты) в сумме приходится 90 процентов ДНК. Причем базидимикоты, к которым относят в том числе шляпочные грибы, преобладают в городском воздухе только осенью.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии