Bakterien können Tausende von Kilometern auf Staub in der Luft zurücklegen

Wenn der Wind Staub vom Boden hebt, machen anhaftende Bakterien mit. Diese luftgetragenen Bakterien bilden Aerobiome, die, wenn sich der Staub wieder absetzt, die Umweltchemie verändern und die Gesundheit von Mensch und Tier beeinträchtigen können, obwohl die Wissenschaftler nicht genau wissen, wie.

In einer neuen Studie, die in der Journal of Geophysical Research: Biogeowissenschaften, Daniella Gat und Kollegen sammelten in Rehovot, Israel, zu verschiedenen Zeiten Flugstaub. Die Forscher verwendeten DNA-Sequenzierung, um die Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaft im Staub zu identifizieren, während die Modellierung der Flugbahn die Ursprünge des Staubs enthüllte. Die Forscher fanden heraus, dass Staub von verschiedenen Orten, darunter Nordafrika, Saudi-Arabien und Syrien, verschiedene Bakteriengemeinschaften aus Hunderten bis Tausenden von Kilometern bringen könnte.

Um festzustellen, woher die Bakterien in Israels Aerobiomen stammen, verglichen die Forscher die Aerobiome mit Bakteriengemeinschaften auf Pflanzenblattoberflächen, in Böden in Israel, in Meerwasser aus dem Mittelmeer und dem Roten Meer und in Staub, der in Saudi-Arabien in Küstennähe entnommen wurde Rotes Meer. In Israel gesammelte Aerobiome waren den in Saudi-Arabien gesammelten Aerobiomen am ähnlichsten, was zeigt, dass eine erhebliche Menge der Bakterien – etwa 33 % – in der israelischen Luft von weit entfernten Orten stammen kann.

Bakteriengemeinschaften am Boden waren Aerobiomen in Israel weniger ähnlich. Allerdings stammten durchschnittlich 34 % der israelischen Aerobiom-Bakterien wahrscheinlich aus israelischen Böden, was zeigt, dass der Boden eine beträchtliche Anzahl von Bakterien mit Aerobiomen austauschen kann. Pflanzenoberflächen (11 %) und Wasser aus dem Mittelmeer und dem Roten Meer (0,9 %) trugen weniger Aerobiom-Bakterien bei.

Um zu verstehen, wie Aerobiome die Umwelt und die Gesundheit beeinflussen können, müssen die Wissenschaftler wissen, welche Gene sie tragen. Daher verglichen die Forscher die im Luftstaub in Israel beobachteten bakteriellen Gene mit denen der Gemeinschaften aus den anderen untersuchten Umgebungen. Sie fanden heraus, dass die Staubbakterien im Vergleich zu den Bakterien in Meerwasser, Pflanzenoberflächen oder Böden im Durchschnitt größere Anteile an Genen enthielten, die organische Verunreinigungen wie Benzoat biologisch abbauen und Antibiotikaresistenz verleihen.

Laut den Forschern deuten höhere Anteile dieser Gene auf weit verbreitete anthropogene Fingerabdrücke auf die Zusammensetzung und Funktion der Aerobiomgemeinschaft hin.

Die staubgetriebene Verbreitung von Antibiotikaresistenzgenen könnte sich laut den Forschern auf die Gesundheit von Mensch und Vieh auswirken, aber es sind standortspezifische Analysen erforderlich, um zu testen, ob Staub an einem bestimmten Ort neue Antibiotikaresistenzen einführt. Darüber hinaus sind die antibiotikaresistenten Bakterien im Staub möglicherweise nicht lebensfähig. Um dies zu testen, wollen die Forscher in Staubproben nach bakterieller RNA suchen, die auf lebende Bakterienzellen hindeuten würde.

Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, neu veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichte hier.