У стратосфері Землі знайдено небезпечні патогенні спори: як їм вдалося забратися так високо

Про це пише IFLScience.

Учені натрапили на патогенні спори, що дрейфують на висоті кількох кілометрів над нашими головами, коли досліджували стратосферу Землі. Далі зразки доставили в лабораторію. Де вченим вдалося виростити деякі з них — виявилося, вони здатні викликати інфекції у людей і рослин.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Загроза над нашими головами

Спори по суті є насінням грибів: вони вивільняються за допомогою різних механізмів залежно від виду гриба і поширюються повітрям, здатним переносити їх на великі відстані. Як виявилося, спори грибів неймовірно витривалі.

Дослідження показують, що залежно від хімічної та структурної природи стінок спор деякі з них здатні виживати навіть у найекстремальніших умовах, що спостерігаються в стратосфері Землі. А саме:

• надзвичайно високі температури;
• вплив ультрафіолетового випромінювання.

Фактично, спори Botrytis cinerea (конідії), грибкового патогену, що викликає сіру плісняву, можуть зберігатися в сухому вигляді при температурі -80 °C протягом багатьох років і при цьому залишатися здатними проростати.

Ця висока виживаність передбачає, що грибкові спори, ймовірно, можуть витримувати суворі умови стратосфери. У новому дослідженні вчені вирішили перевірити це. Команда під керівництвом Жерома Каспаряна з Інституту наук про навколишнє середовище Женевського університету і Каті Джиндро з Agroscope, сільськогосподарського дослідницького центру Швейцарії, розробила дешевий пристрій для відбору проб, щоб вивчити їхню різноманітність.

Ловець суперечок

Пристрій складається з герметичної пластикової коробки з отворами зверху і знизу, які дозволяють повітрю циркулювати всередині коробки. Коли повітря надходить у коробку, обертовий важіль обертається, щоб зібрати зразки з повітря. До важеля прикріплені чотири палички, кожна з яких вкрита вазеліном, щоб уловлювати мікроорганізми.

Коробка залишається запечатаною поки підіймається в повітря за допомогою метеорологічної кулі. Коли вона досягає висоти 12 кілометрів, порти відкриваються. Коли куля в кінцевому підсумку лопається на висоті близько 35 000 метрів вона спускається на парашуті назад на Землю. Кришка знову закривається, коли вона досягає 12 000 метрів.

Пристрій учених також був оснащений GPS, щоб його легко можна було знайти після повернення на землю.

У період з жовтня 2023 по червень 2024 року вчені провели п'ять випробувальних польотів, що дало змогу перевірити й оптимізувати пристрій, а також зібрати зразки. На основі аналізу послідовності ДНК група ідентифікувала 235 родів грибів, зокрема деякі з них є патогенними для рослин і людини. До них належать види, що заражають ожину і моркву в США і Японії, а також вид Naganishia albida, який викликає захворювання у людей з ослабленим імунітетом.

Ба більше, вже в лабораторії вченим вдалося "воскресити" і проростити близько 15 видів спор, що включають фітопатогени. Іншим видам не вдалося вижити в умовах стратосфери.

Боротьба з патогенами в майбутньому

Автори дослідження зазначають, що їхня робота не просто доводить ефективність пристрою для відбору проб, а й також демонструє необхідність моніторингу земної атмосфери на предмет переміщення спор грибів. Відстеження їхнього біорізноманіття та сезонних змін може стати важливим кроком у виявленні потенційних майбутніх забруднень.

Передбачається, що в майбутньому новий метод моніторингу може допомогти людству відстежувати потенційно патогенні організми та їх переміщення. Крім того, вчені мають намір дізнатися, як саме їм вдається підійматися на такі висоти й виживати в суворих умовах стратосфери.

Потенційно пристрій учених також може допомогти дізнатися більше про питання, пов'язані зі зміною клімату та астробіологією.

Раніше Фокус писав про зомбі-апокаліпсис на Землі: чи можуть його почати гриби, що поневолюють і пожирають мозок.