باکتری‌ها با غبار هوا هزاران کیلومتر جابجا می‌شوند

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه خبری«فیز»، زمانی که باد گرد و غبار را از روی زمین بلند می‌کند، باکتری‌های چسبیده به آنها هم سوار بر ذرات گرد و غبار شروع به حرکت می‌کنند. این باکتری‌های هوابرد تشکیل دهنده «ایروبیوم» (aerobiomes) هستند و زمانی که گرد و غبار در جایی دیگر مجدد بر زمین می‌نشیند، می‌توانند ترکیب شیمیایی محیط زیستی را تغییر دهند و بر سلامتی انسان‌ها و حیوانات تاثیر بگذارند، هر چند دانشمندان نمی‌دانند این کار دقیقا چگونه انجام می‌شود.

دانیلا گات و همکاران وی در یک مطالعه جدید که در نشریه تحقیقات ژئوفیزیکی منتشر شده است اقدام به جمع‌آوری گرد و خاک هوابرد در زمان‌های مختلف کردند. آنها از تعیین زنجیره دی‌ان‌ای برای شناسایی ترکیب جامعه باکتریایی در گرد و غبار استفاده کردند در حالی که مدل‌سازی مسیر نیز منشاء و خاستگاه گرد و غبار را مشخص کرد.

این محققان کشف کردند که گرد و غبار از موقعیت‌های (لوکیشن‌های) مختلف از جمله آفریقای شمالی، عربستان سعودی و سوریه می‌توانند جامعه باکتریایی متنوع و گوناگونی را از فواصل چند صد کیلومتر دورتر با خود به همراه آورند. آنها برای مشخص کردن اینکه باکتری‌های درون نوعی از ایروبیوم از کجا می‌آیند، این ایروبیوم را با جامعه‌های باکتریایی روی سطح برگ درختان، خاک منطقه، آب دریای مدیترانه و همچنین نمونه‌های خاک در عربستان در نزدیکی سواحل دریای سرخ مقایسه کردند.

ایروبیوم‌های جمع‌آوری شده شباهت زیادی به ایروبیوم‌های جمع‌آوری شده در عربستان سعودی داشتند که این مساله نشان می‌دهد که مقدار قابل توجهی از باکتری‌ - در حدود ۳۳ درصد آنها – موجود در هوا می‌تواند از مکان‌های دوردست بیاید.

جامعه‌های باکتریایی روی زمین شباهت کمتری با ایروبیوم‌ نمونه داشتند. با این حال بطور میانگین ۳۴ درصد باکتری ایروبیوم نمونه احتمالا از منشاء خاک بوده و این نشان می‌دهد که خاک می‌تواند تعداد قابل توجهی از باکتری را با ایروبیوم مبادله کند. باکتری‌ هوابرد کمتری توسط سطوح گیاهان (۱۱ درصد) و آب مدیترانه و دریای سرخ (۰.۹ درصد) تامین و فراهم شده است.

درک و شناخت اینکه ایروبیوم‌ها چگونه بر محیط زیست و سلامتی تاثیر می‌گذارند، مستلزم این است که دانشمندان بدانند آنها چه ژن‌هایی حمل می‌کنند. از این رو محققان ژن‌های باکتریایی مشاهده شده در گرد و غبار را با ژن‌های باکتریایی از سایر محیط زیست‌های بررسی شده مقایسه کردند.

آنها دریافتند که بطور میانگین باکتری‌های گرد و غبار، حاوی میزان بیشتری از ژن‌هایی هستند که آلودگی‌های ارگانیک مانند املاح اسید بنزوئیک (benzoate) را بطور بیولوژیک تجزیه می‌کنند.

به گفته این محققان، نسبت بالاتر این ژن ها حاکی از وجود آثار گسترده مواد وابسته به تکامل انسان (anthropogenic) بر روی ترکیب و عملکرد جامعه هوابرد دارد.

پراکندگی ژن‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک بر اثر (انتشار) گرد و غبار می‌تواند بر سلامتی انسان‌ها و حیوانات تاثیر بگذارد اما برای آزمایش اینکه آیا گرد و غبار موجب مقاومت آنتی‌بیوتیکی در مکان خاص می‌شود یا خیر، آنالیزهای مشخص مربوط به هر سایت مورد نیاز است.

علاوه بر این، باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک در گرد و غبار ممکن است قابل دوام نباشند. برای آزمایش این مساله، محققان قصد دارند به دنبال «آر.ان.ای» RNA در نمونه‌های گرد و غبار جست و جو کنند که این نشان دهنده سلول‌های باکتری‌های زنده خواهد بود.