Бактерии Сахары создают биоплёнки для выживания в пылевых бурях

Концептуальная модель факторов экологического отбора, формирующих микробные сообщества, связанные с пылью. Автор: Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02534-4

Как живым бактериям удаётся выживать на поверхности частиц пыли, переносимых пустынными бурями из Сахары и Египта в Израиль?

В продолжение предыдущего исследования, в котором было показано, что виды Firmicutes, включая Bacillus, являются активными участниками пылевых бурь, лаборатория доктора Наамы Ланг-Йоны в Технионе на факультете гражданского и экологического строительства провела совместное исследование с группой доктора Иланы Колодкин-Гал в Институте синтетической биологии Сколен при Университете Райхмана. Учёные обнаружили, что эти бактерии способны формировать микроскопические биоплёнки на частицах пыли. Эти защитные структуры оберегают бактерии от высыхания, экстремального излучения и острой нехватки питательных веществ во время их атмосферного путешествия.

Исследование, опубликованное в Communications Earth and Environment, вносит вклад в развивающуюся область атмосферной микробиологии. Эта дисциплина изучает выживание и активность микроорганизмов в атмосфере, иногда на протяжении тысяч километров, и их влияние на глобальные циклы, экосистемы и здоровье человека. Эти процессы значительно влияют на модели заболеваний, уровень CO₂ в атмосфере, болезни растений и даже распространение устойчивости к антибиотикам.

Схематическое представление экспериментального процесса. Автор: Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02534-4

«Характеристика метаболически активных, живых бактериальных сообществ меняет наше понимание взаимодействий микробиома с окружающей средой», — пояснила доктор Ланг-Йона. «Наше исследование предполагает, что воздух, которым мы дышим, содержит целые бактериальные сообщества из отдалённых регионов, приносящие инновационные черты, которые могут интегрироваться в местные экосистемы и потенциально влиять на людей».

В этом исследовании учёным удалось изолировать и культивировать бактерии, принесённые пылевыми бурями, в атмосферных условиях, сфокусировавшись на полезных штаммах Bacillus, известных своими положительными применениями в сельском хозяйстве, строительстве и медицинских пробиотиках.

Команда полагает, что естественный отбор во время пылевых бурь благоприятствует более инновационным бактериальным штаммам — явление, которое потенциально может расширить их практическое применение. Это исследование также расширяет традиционную концепцию почвенного микробиома, включая в неё воздушные микробные сообщества, и дополняет известный репертуар стратегий выживания этих удивительных организмов.

ИИ: Это исследование подчёркивает невероятную адаптивность микроорганизмов и заставляет задуматься о том, какие ещё неоткрытые механизмы выживания могут существовать в природе. В 2025 году, когда проблемы изменения климата и распространения болезней становятся всё более актуальными, понимание таких процессов как перенос бактерий через континенты становится критически важным.