Bakterije su zaista u izobilju širom površine Zemlje, od tla do okeana. Mikrobna populacija vazduha koja nas okružuje je relativno nepoznata, ali istraživačka ekspedicija koju predvode PoliU naučnici će to promeniti. Posle skoro decenije truda, oni su sastavili sveobuhvatnu mapu svetskih mikroba u vazduhu, pružajući svež uvid u to kako ove vrste komuniciraju sa površinskim okruženjem – kao i o njihovim verovatnim budućim promenama.
Kubni metar „praznog“ vazduha sadrži 10.000 bakterija ili više, a interesovanje za ulogu vazduha kao staništa — a ne samo kanala — za mikrobe je ogromno poraslo od početka pandemije COVID-19. U saradnji sa istraživačima na kopnu i SAD, tim predvođen PoliU proveo je oko godinu dana uzorkovanjem mikroba u vazduhu širom sveta, od nivoa tla do vrhova planina.
Kombinujući sopstvene rezultate sa najtačnijim globalnim podacima prikupljenim u prethodnim studijama, oni i njihovi istraživački partneri sastavili su prvi atlas globalnog mikrobioma u vazduhu.
Atlas pruža obilje uvida u mikrobne zajednice koje lebde iznad zemlje. Nema sumnje da je vazduh jedinstvena luka života bakterija. Genetička analiza tima pokazala je da osnovne zajednice – šačica vrsta koje čine veliki deo populacije mikroba – nisu bile iste u vazduhu kao one u morskim ili zemljišnim ekosistemima. U stvari, iako je vazduh medij slobodnog protoka bez naizgled bez unutrašnjih granica, ove osnovne bakterijske zajednice su izrazito lokalizovane i stabilne.
Istraživački tim je analizirao bakterijske zajednice 370 pojedinačnih uzoraka čestica vazduha prikupljenih sa 63 lokacije širom sveta, u rasponu od onih na nivou zemlje (1,5-2 m visine) do krovova (5-25 m visine) i visokih planina (5.238 m nmv). ), kao i od gusto naseljenih urbanih centara do Arktičkog kruga, za raznovrsniju pokrivenost u pogledu nadmorskih visina i geografskih regiona.
Profesor Ksiang-dong LI, profesor nauke o životnoj sredini i tehnologije i dekan Fakulteta građevinarstva i zaštite životne sredine PoliU, koji je predvodio istraživački tim, rekao je: „Proverili smo da su ljudske aktivnosti sigurno promenile strukturu mikrobioma u prirodnom ambijentu vazduh, posebno sa većim obiljem patogenih bakterija u urbanom vazduhu.“
„Pošto su tri godine iskusili pandemiju, ljudi sada obraćaju više pažnje na ovu nevidljivu, ali uticajnu mikrobnu zajednicu. Rezultati istraživanja mogu poslužiti kao kritična referenca za predviđanje odgovora planetarnih mikrobioma i zdravstvenih uticaja mikrobioma koji se inhaliraju sa budućim promenama u životnoj sredini.“
Istraživači procenjuju da je ukupan broj mikroba koji zauzimaju more ili tlo hiljadama puta veći od onih u vazduhu. Bez obzira na to, raznovrsnost mikroba u vazduhu – poznata kao „bogatstvo“ – je jednako velika. Ovo sugeriše da površinska staništa direktno doprinose mikrobi u vazduhu. Poništavajući prethodne pretpostavke, vegetacija nije glavni zemaljski izvor bakterija u vazduhu, a ogromni delovi zemljišta na Zemlji daju veoma mali deo.
Lupanje talasa, drhtanje lišća, pa čak i česte aktivnosti i stalno disanje životinja i ljudi su veći pokretači razmene bakterija između površine i vazduha.
Makroskopski život, posebno životinje i biljke, najraznovrsniji je u ekvatorijalnim regionima (razmotrite, na primer, tople i vlažne prašume), a njegova raznolikost se smanjuje bliže polovima. Za mikrobe, slika je zanimljivija – pomerajući se sa ekvatora, raznolikost se povećava na srednjim geografskim širinama pre nego što ponovo nestaje.
Ovaj obrazac je dobro uspostavljen za kopnene i vodene mikroorganizme, ali novi atlas potvrđuje da se primenjuje i na mikrobiom u vazduhu. Autori pretpostavljaju da je „izbočina“ u raznolikosti na srednjim geografskim širinama uzrokovana jačim izvorima mikrobnog unosa u te regione.
Sve u svemu, istraživači procenjuju da polovina bakterija u vazduhu potiče iz kopnenih izvora. Urbani vazduh ima posebno visok nivo bakterija povezanih sa ljudima — neke su bezopasne, druge patogene. Direktan prenos klica sa ljudi u vazduh nije naš jedini efekat na svet mikroba u vazduhu. Široke aktivnosti kao što je industrijalizacija narušavaju prirodnu sredinu i utiču na kvalitet vazduha.
Ovo slabi efekat „filtera“ okoline na mikrobnu strukturu, čineći sastav bakterija u vazduhu više pod uticajem nasumičnih procesa — iako vreme i dalje igra važnu ulogu.
Bliska veza između savremenih ljudskih aktivnosti i mikroba oko nas naglašava potrebu da se buduće promene tačno predvide. Inhalacijske infektivne bakterije koje se razmnožavaju u gradovima su posebno zabrinjavajuće s obzirom na brzu urbanizaciju i naše sve veće razumevanje zaraze vazdušnim putem, podstaknuto istraživanjem COVID-19.
Klimatske promene su još jedan podsticaj, s obzirom na izražen uticaj temperature na bogatstvo mikroba, kao što otkriva atlas. Dakle, studija pruža neprocenjiv resurs i važnu novu perspektivu za buduća istraživanja javnog zdravlja.
