В стратосфере Земли найдены опасные патогенные споры: как им удалось забраться так высоко

Об этом пишет IFLScience.

Ученые наткнулись на патогенные споры, дрейфующие на высоте нескольких километров над нашими головами, когда исследовали стратосферу Земли. Далее образцы были доставлены в лабораторию. Где ученым удалось вырастить некоторые из них — оказалось, они способны вызывать инфекции у людей и растений.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Угроза над нашими головами

Споры по сути являются семенами грибов: они высвобождаются посредством различных механизмов в зависимости от вида гриба и распространяются по воздуху, способному переносить их на большие расстояния. Как оказалось, споры грибов невероятно выносливы.

Исследования показывают, что в зависимости от химической и структурной природы стенок спор некоторые из них способны выживать даже в самых экстремальных условиях, наблюдаемых в стратосфере Земли. А именно:

• чрезвычайно высокие температуры;
• воздействие ультрафиолетового излучения.

Фактически, споры Botrytis cinerea (конидии), грибкового патогена, вызывающего серую плесень, могут храниться в сухом виде при температуре -80 °C в течение многих лет и при этом оставаться способными прорастать.

Эта высокая выживаемость предполагает, что грибковые споры, вероятно, могут выдерживать суровые условия стратосферы. В новом исследовании ученые решили проверить это. Команда под руководством Жерома Каспаряна из Института наук об окружающей среде Женевского университета и Кати Джиндро из Agroscope, сельскохозяйственного исследовательского центра Швейцарии, разработала дешевое устройство для отбора проб, чтобы изучить их разнообразие.

Ловец спор

Устройство состоит из герметичной пластиковой коробки с отверстиями сверху и снизу, которые позволяют воздуху циркулировать внутри коробки. Когда воздух поступает в коробку, вращающийся рычаг вращается, чтобы собрать образцы из воздуха. К рычагу прикреплены четыре палочки, каждая из которых покрыта вазелином, чтобы улавливать микроорганизмы.

Коробка остается запечатанной пока поднимается в воздух посредством метеорологического шара. Когда она достигает высоты 12 километров, порты открываются. Когда шар в конечном итоге лопается на высоте около 35 000 метров он спускается на парашюте обратно на Землю. Крышка снова закрывается, когда он достигает 12 000 метров.

Устройство ученых также было оснащено GPS, чтобы ее легко можно было найти после возвращения на землю.

В период с октября 2023 по июнь 2024 года ученые провели пять испытательных полетов, что позволило проверить и оптимизировать устройство, а также собрать образцы. На основе анализа последовательности ДНК группа идентифицировала 235 родов грибов, в том числе некоторые из них являются патогенными для растений и человека. К ним относятся виды, заражающие ежевику и морковь в США и Японии, а также вид Naganishia albida, который вызывает заболевания у людей с ослабленным иммунитетом.

Более того, уже в лаборатории ученым удалось "воскресить" и прорастить около 15 видов спор, включающих фитопатогены. Другим видам не удалось выжить в условиях стратосферы.

Борьба с патогенами в будущем

Авторы исследования отмечают, что их работа не просто доказывает эффективность устройства для отбора проб, но также демонстрирует необходимость мониторинга земной атмосферы на предмет перемещения спор грибов. Отслеживание их биоразнообразия и сезонных изменений может стать важным шагом в выявлении потенциальных будущих загрязнений.

Предполагается, что в будущем новый метод мониторинга может помочь человечеству отслеживать потенциально патогенные организмы и их перемещение. Кроме того, ученые намерены узнать, как именно им удается подниматься на такие высоты и выживать в суровых условиях стратосферы.

Потенциально устройство ученых также может помочь узнать больше о вопросах, связанных с изменением климата и астробиологией.