Кіріспе

Аэропланктон – желмен тасымалданатын, ауада жүзіп, қозғалатын ұсақ тіршілік формалары. Аэропланктонды құрайтын тіршілік иелерінің көпшілігі өте кішкентай, тіпті микроскоптық өлшемде болады, ал олардың көбін кішкентай өлшемдеріне байланысты анықтау қиын. Ғалымдар оларды зерттеу үшін ұшақтардан, желкендер мен шарлардан ауларды жинап, тұзақтарға түсіреді. Осы бөлшектердің таралуын зерттейтін ғылым – аэробиология деп аталады. Аэропланктон негізінен микроорганизмдерден тұрады, оның ішінде вирустар, бактериялардың 1000-ға жуық түрі, шамамен 40 000 түрі саңырауқұлақтар, сондай-ақ тіршілік циклының бір бөлігін аэропланктон ретінде, көбінесе споралар, тозаң және желмен таратылатын тұқымдар түрінде өмір сүретін жүздеген түрдегі протозоалар, балдырлар, мүктер мен бауыршақтар кіреді. Сонымен қатар, микроорганизмдер жер бетіндегі шаң-тозаңдардан ауаға көтеріледі, ал атмосфераға теңіздің шашырандылары арқылы одан да көп мөлшерде теңіз микроорганизмдері ұшып шығады. Аэропланктон күн сайын планетаның әр шаршы метріне жүздеген миллиондаған әуе вирустарын және ондаған миллион бактерияларды таратып тұрады. Кішкентай, қозғалатын аэропланктон атмосферада барлық жерде кездеседі, оның концентрациясы бір текше метрге 106 микробтық жасушаға дейін жетеді. Аэрозольдеу және желмен тасымалдау сияқты процестер микроорганизмдердің атмосферада таралуын анықтайды. Әуе массасының айналымы бүкіл әлемде осы қозғалмалы әуе организмдерін таратып, олар континенттер арқылы және арасында жылжып, алыс ортада тіршілік ететін және қоныстанған биогеографиялық үлгілерді қалыптастырады. Табиғи ортаны мекендеумен қатар, осы организмдердің дүниежүзілік саяхаты адам денсаулығына да әсер етеді. Ауадағы микроорганизмдер бұлттардың пайда болуына және жауын-шашынға да қатысады, сондай-ақ қоректік заттардың айналысына қатысатын кең ауқымды жер бетіндегі тіршілік ортасы – филосфераның қалыптасуында маңызды рөл атқарады.

Шолу

Атмосфера – микробтарды тасымалдау ортасы ретіндегі маңызды роліне қарамастан, Жердегі ең аз зерттелген биома. Олар метаболикалық белсенді болуы мүмкін. Атмосферадағы микроорганизмдерді анықтауда аэрозольдену сияқты түрлі процестер маңызды рөл атқаруы мүмкін. Микроорганизмдер жағдайында ауа массасының айналымы көптеген жеке тұлғаларды таратып, алыс орналасқан орталарды байланыстырады. Ауадағы микроорганизмдер континенттер арасында жылдам қозғалып, алыс жерлерге қоныстануы мүмкін, бұл биогеографиялық үлгілерді қалыптастырады. Сондай-ақ, антибиотиктерге төзімділік, бұлттардың пайда болуы және жауын-шашын, қоректік заттар айналымына қатысты процестерге де әсер етеді. Биоаэрозольдерді ампликондық секвенирлеу арқылы зерттеген бұрынғы зерттеулер көбінесе ауа микробиомының бактериялық фракциясына назар аударған, ал саңырауқұлақтар мен өсімдік тозаңдары жиі назарсыз қалған. Ауада таралатын микробтық организмдер ауыл шаруашылығы өнімділігіне де әсер етеді, себебі ауа ағындарымен таралатын бактериялар мен саңырауқұлақтар өсімдіктердің ауруларына себеп болады. Бұлт конденсациясы және мұз кристалдарының пайда болуы сияқты атмосфералық процестер ауадағы микробтық бөлшектерге тәуелді екені дәлелденді. Сондықтан, ауадағы микробтық организмдердің динамикасын түсіну атмосфераны экожүйе ретінде түсіну үшін маңызды, сонымен қатар адамның денсаулығы мен тыныс алу жүйесіне қатысты мәліметтер береді. Соңғы жылдары ДНК тізбектеудің жаңа буыны, мысалы, метабаркодтау, сондай-ақ координацияланған метагеномика және метатранскриптомика зерттеулері микробтық экожүйенің жұмыс істеуі және микроорганизмдердің қоршаған ортамен байланысы туралы жаңа түсініктер ұсынып отыр. Топырақ, мұхит, адамның ішегі және басқа да орталарда зерттеулер жүргізілді. Дегенмен, атмосферада микробтық гендердің экспрессиясы мен метаболикалық функциялары көбінесе зерттелмеген, себебі биомассаның төмендігі және сынама алудағы қиындықтар бар. Рибосомалық гендерге бағытталған геномдық және транскриптомикалық зерттеулер аэрозольдер мен бұлттардағы метаболикалық белсенділіктің сақталуы туралы бұрынғы нәтижелерді растады. Тозаңның тиімді таралуы гүлді өсімдіктерде сәтті көбеюге кепілдік береді. Тозаң қалай таратылса да, аталық және аналық жасушалардың өзара тануы стигма мен тозаң беттерінің тікелей жанасуы арқылы мүмкін болады. Цитохимиялық реакциялар тозаңның белгілі бір стигмаға байланысуына жауап береді. Аллергиялық реакциялардың күшеюіне қатысты дәлелдер жеткілікті, әсіресе жоғары дамыған индустриалды елдерде.

Саңырауқұлақтың споралары

Саңырауқұлақтар, атмосфералық биоаэрозольдердің маңызды құрауышы, ауада ұзақ уақытқа дейін өмір сүре және сақталуға қабілетті. Олардың споралары да, мицелийі де аллергиясы бар адамдар үшін қауіпті болуы мүмкін, түрлі денсаулық проблемаларын, соның ішінде астманы тудыруы мүмкін. Адам денсаулығына тигізетін кері әсерінен бөлек, атмосфералық саңырауқұлақтар өсімдіктер үшін жұқпаның көзі ретінде де қауіпті. Сонымен қатар, саңырауқұлақтар адамдар мен жануарлар үшін зиянды қосымша токсиндерді – эндотоксиндер мен микотоксиндерді өндіре алады. Осыны ескере отырып, аэромикологиялық зерттеулер егістік және жабайы өсімдіктердегі өсімдік ауруларының болашақ белгілерін болжауға қабілетті деп саналады. Ерекше айта кетерлік жайт, таулы аймақтарда өсімдіктерге патогенді көптеген саңырауқұлақ организмдерінің кездесуі анықталды. Күн күркіреу кезіндегі астма жағдайлары да қызығушылық тудырады. Ұлыбританияда жүргізілген классикалық зерттеуде, жіті астманың күшеюі Didymella exitialis ascospores және Sporobolomyces basidiospores спораларының ауа райы нашарлаған кезде көбеюімен байланысты болды. Күн күркіреуі споралардың таралуымен байланысты: споралар концентрациясы қысқа мерзімде күрт өскенде, мысалы, 20 000 спора/м³-ден 2 сағат ішінде 170 000-нан астам спора/м³-ге дейін өседі. Дегенмен, басқа дереккөздер күн күркіреуін тозаң мен ластануға байланысты деп санайды. Трансокеандық және трансконтиненталдық шаң құбылыстары көптеген спораларды үлкен қашықтықтарға тасымалдайды және халық денсаулығына әсер етуі мүмкін. Сахарадан соққан шаңның Тринидад аралындағы балалар шұғыл жәрдем бөліміне түсумен байланысты екенін көрсететін ұқсас мәліметтер де бар. Саңырауқұлақ споралары әдетте биоаэрозольдердің құрамындағы ең көп кездесетін элемент болып табылады, олардың саны аралыққа дейін жете алады, ал гүл тозаңдары мен папоротник спораларының саны әрқайсысы аралыққа дейін жете алады. Көптеген кішкентай жануарлар, негізінен буынтық аяқтылар (жәндіктер мен өрмекшілер сияқты), ауа ағындарымен атмосфераға көтеріліп, бірнеше мың фут биіктікте жүзіп жүргенін көруге болады. Мысалы, шырындар көбінесе биіктеп ұшады. Өрмекшілердің және басқа да кішкентай омыртқасыз жануарлардың желдің күшімен ауаға көтерілуі, яғни "шатырмен ұшу" деп аталатын процесте, бір немесе бірнеше жіңішке жіптерді босатып, желдің бағытына қарай қозғалады. Өрмек (әдетте кішкентай түрлерге тән) немесе жұмыртқадан жаңа шыққан өрмекшік мүмкіндігінше биікке көтеріліп, денесін жоғары көтеріп, аяқтарын тіктеп ("ұшып тұрып") ауаға бірнеше жібек жіптерді жібереді. Бұл жіптер автоматты түрде үшбұрышты парашют құрайды, ол желдің жоғары ағысымен өрмекшіні алып кетеді, тіпті ең жеңіл желдің өзі оны таратуға жеткілікті. Тіпті биіктіктегі шарлардан және теңіз ортасындағы кемелерден алынған атмосфералық үлгілерде де өрмекшілердің қонуы тіркелген. Өлім-жітім көрсеткіші жоғары. Атмосферада электростатикалық заряд градиенті болған жағдайда, жел болмаса да, ауаға көтерілуге жеткілікті күш пайда болуы мүмкін.

Нематодтар

Нематодтар (торап құрттар), жануарлардың ең көп таралған таксоны, аэропланктонның құрамында да кездеседі. Сәйкесінше, нематодалар жел арқылы оңай тарай алады. Алайда, Vanschoenwinkel және авторлардың мәлімдемесінше, кейбір микроорганизмдер құрлықтағы шаңды дауылдардан көтеріледі, бірақ көпшілігі теңізден шығатын микроорганизмдерге тиесілі. 2018 жылы ғалымдар планетаның әр шаршы метріне күніне жүздеген миллион вирус пен ондаған миллион бактерия қондырылатынын хабарлады. Әуедегі цианобактериялар мен микротоқырамалардың адам денсаулығына тигізетін кері әсерлері көптеген зерттеушілер тарапынан жазылған. Дегенмен, цианобактериялар мен микротоқырамаларға қатысты зерттеулер басқа бактериялар мен вирустармен салыстырғанда аз. Әсіресе, экономикалық маңызы бар су қоймаларының жанындағы және көптеген туристер келетін аймақтардағы цианобактериялар мен микротоқырамалардың кездесуі және таксономиялық құрамы туралы зерттеулер жетіспейді. Су айдындарының жанындағы туристік аймақтарда ауадағы балдырларды зерттеу өте маңызды. Күн сәулесінде демалатын адамдар зиянды цианобактериялар мен микротоқырамалардың жоғары концентрациясына ұшырайды. Сонымен қатар, жазда теңіз және тұщы су резервуарларында зиянды микротоқырамалар мен цианобактериялар гүлдейді. Бұрынғы зерттеулер Жерорта теңізінде Synechococcus sp. пикоцианобактериясының басым екенін көрсеткен, ал Synechocystis sp. микроцистиндер деп аталатын гепатотоксиндер тобының өндірілуіне жауапты. Туризмнің көп бөлігі жазда өтетіндіктен, көптеген туристер ауадағы микротоқырамалардың ең күшті жағымсыз әсерлеріне ұшырайды. Ауадағы бактериялар Жердің көп бөлігінен (өсімдіктер, мұхиттар, құрлық және қалалық аймақтар) атмосфераға эольдік топырақ эрозиясы, теңіз шашырауы немесе антропогендік әрекеттерді қоса алғанда, әртүрлі механикалық процестер арқылы шығарылады және желмен алыс қашықтықтарға тасымалданады. Нәтижесінде бактериялар ауада кемінде төменгі стратосфераға дейін кездеседі. Атмосфера – ауаны мыңдаған шақырымға жылжытатын үлкен конвейерлік белдеу болғандықтан, микроорганизмдер бүкіл әлемге таралады. Мөлшеріне байланысты, ауадағы цианобактериялар мен микротоқырамалар адамдардың тыныс алу жүйесіне сіңіріліп, оның әртүрлі бөліктеріне орналасады, бұл көптеген аурулар мен жағдайлардың пайда болуына немесе күшеюіне әкеледі, мысалы, аллергия, дерматит және ринит. Wiśniewska және авторлардың мәлімдемесінше, ауадағы микротоқырамалар мен цианобактериялар аэробиология мен фикологияда ең аз зерттелген организмдер болып табылады. Алайда, 2012 жылы атмосфералық балдырлардың орташа мөлшері ауаның текше метріне 100-1000 жасушаға жететіні көрсетілді. Цианобактериялар мен микротоқырамалар топырақтан, ғимараттардан, ағаштардан және шатырлардан шығарылып, ауаға түседі. Олардың ішінде микроорганизмдер эпидемиология, фитопатология, биотерроризм, сот медицинасы және қоғамдық денсаулық сақтау сияқты әртүрлі салаларда, сондай-ақ микробтық экология, метеорология және климатология сияқты экологиялық ғылымдарда ерекше қызығушылық тудырады. Соңғысына қатысты нақтырақ айтқанда, ауадағы микроорганизмдер судың конденсациясы мен кристалдануын бастайтын бөлшектер тобына қосады және осылайша бұлт түзілуіне және жауын-шашынның басталуына қатысады. Жауын-шашын мен құрғақ шөгінділердің әсерінен атмосферадан Жер бетіне бактериялардың тұрақты ағыны жаһандық биологиялық әртүрлілікке де әсер етуі мүмкін, бірақ олар экологиялық зерттеулер жүргізу кезінде сирек ескеріледі. Микробтардың бүкіл планетада таралуын түсінуге тырысатын зерттеулер көрсеткендей, ауадағы микроорганизмдердің мол болуы мен таралуын, соның ішінде алыс және биіктіктегі жерлерде құжаттауға арналған біріктірілген деректер қажет. ), тарату бірліктері (мысалы, саңырауқұлақ споралары және өсімдік тозаңы) және әртүрлі фрагменттер немесе экскрециялар (мысалы, өсімдік қалдықтары және брохосомалар). Биоаэрозоль бөлшектерінің диаметрі нанометрден миллиметрдің оннан бір бөлігіне дейін жетеді. Аэрозоль бөлшектерінің өлшем диапазонының жоғарғы шегі тез шөгінділену арқылы анықталады, яғни үлкен бөлшектер ауада ұзақ уақыт қалуға тым ауыр. Биоаэрозольдарға тірі және өлі организмдер, сондай-ақ олардың биосферадан атмосфераға шығарылатын бөлшектері мен қалдықтары жатады. Тарихи тұрғыдан алғанда, микроорганизмдер мен споралардың ауадағы пайда болуы мен таралуы туралы алғашқы зерттеулер 19 ғасырдың басына дейін жетеді. Содан бері биоаэрозольдарды зерттеу ұзақ жол жүрді, ал ұшақтар, шарылар және ракеталармен жиналған ауа үлгілері құрлықтан және мұхиттан шығарылатын биоаэрозольдардың алыс қашықтықтарға және өте биік биіктіктерге, яғни континенттер арасында және тропосферадан тысқары таралуы мүмкін екенін көрсетті. және таралу мүмкіндігі әртүрлі жерлердегі түрлердің таралуына, молдығына және осылайша, қоғамдық динамикасына әсер етеді. Жаңа ортаға бірінші болып жету керек, содан кейін организмнің қабілеттері мен бейімделуі, ортаның сапасы және қалыптасқан биологиялық қоғам түрлердің қоныстану тиімділігін анықтайды. Ірі жануарлар өздерінің күшімен қашықтықтарды басып өте алады және қолайлы ортаны белсенді түрде іздей алады, ал кішкентай (<2 мм) организмдер көбінесе пассивті таратылады. Белсенді таралу шамалы болжамды таралу үлгілерін қамтамасыз етеді, ал пассивті таралу организмдердің көбінесе кездейсоқ иммиграциясына әкеледі. Пропагула – бұл организмнің өмірлік циклінің келесі сатысына тарату арқылы өсуіне мүмкіндік беретін материал, мысалы, тарату. Пропагула әдетте аталық организмнен өзгеше формаға ие. Пропагулалар өсімдіктер (тұқымдар немесе споралар түрінде), саңырауқұлақтар (споралар түрінде) және бактериялар (мысалы, эндоспоралар немесе микробтық кисталар) арқылы өндіріледі. Желмен тиімді таралу үшін маңызды талаптардың бірі – жасыратын жұмыртқалар, кисталар, эфиппиялар, ересек және жас тыныш күйдегі сатылар сияқты пропагулалардың болуы, бұл организмдерге қолайлы ортаға енгенше, қолайсыз қоршаған орта жағдайларын сақтауға мүмкіндік береді. Бұл тарату бірліктері топырақ, мүк, және уақытша немесе аралық сулардың кепкен шөгінділері сияқты беттерден ұшып таралуы мүмкін. Пассивті таралатын организмдер әдетте пионерлік қоныстандырушылар болып табылады. пропагулалардың салмағы мен пішіні, демек, оларды тасымалдау үшін қажетті жел жылдамдығы таралу қашықтығын анықтайды. Мысалы, нематодтарда, тыныш жұмыртқалар басқа өмірлік сатыларға қарағанда желмен тиімді тасымалданбайды, ал ангидробиоз күйіндегі организмдер жеңіл және осылайша гидратталған формалардан гөрі оңай тасымалданады. Әртүрлі организмдер көбінесе бірдей қашықтықтарға таратылмайтындықтан, көздердің орналасқан жері де маңызды, ауадағы организмдердің саны көз жүйесінен қашықтық артқан сайын азаяды. Кішкентай жануарлардың басып өтетін қашықтығы бірнеше метрден басталады. "Құрғақ мұхитты" кесіп өтуге тиіс тұщы су организмдері. Бұл сапалық тұрғыдан жақсы зерттелгенімен, олардың таралу деңгейінің нақты бағалары жетіспейді. Микроорганизмдер тропосфера мен стратосфераға жоғары көтерілгенде таңдау процесінен өтуі мүмкін. және тропосфераның ең жоғары бөлігіндегі, яғни еркін тропосферадағы жасушалардың саны 40-тен 8 × 104-ке дейін жетеді. Тропосфера – аэрозольдердің химиясы мен физикасы тұрғысынан ең динамикалық қабат және газ фазасының, сұйық фазалардың (яғни бұлт, жаңбыр және тұман суы) және қатты фазалардың (яғни микроскопиялық бөлшектер, құмды тозаң) бірлесіп өмір сүруіне әкелетін күрделі химиялық реакциялар мен метеорологиялық құбылыстарды қамтиды. Әртүрлі атмосфералық фазалар көптеген биологиялық нишаларды білдіреді. маусымдар, беттік жағдайлар.

Уақыт пен кеңістікке

Аэрозольдерге жабысқан микроорганизмдер континенттер аралық қашықтықтарға саяхаттай алады, тірі қалады және алыс жатқан орталарды қоныстандыра алады. Ауада таралатын микробтар қоршаған орта мен климаттық үлгілерге тәуелді, олардың жақын болашақта өзгеруі және белгісіз салдарларға әкелуі күтілуде. Ауада таралатын микробиалды қауымдастықтар халық денсаулығы мен метеорологиялық процестерде маңызды рөл атқарады, сондықтан осы қауымдастықтардың уақыт және кеңістік бойынша қалай таралатынын түсіну маңызды. Қолданылатын организмдер барлық микробиалды қауымдастықтың шамамен 1% құрайтынын ескере отырып, мәдениетке тәуелсіз әдістер және әсіресе атмосфералық микробиологияға қолданылатын метагеномдық зерттеулер ауадағы микроорганизмдердің іріктелуі мен генетикалық бейімделуі туралы қосымша ақпарат беруге қабілетті. Микробтық қауымдастықтың функционалдық потенциалы мен олардың ортасының физикалық және химиялық сипаттамалары арасындағы байқалған бұл корреляция генетикалық өзгерістердің (микробтық бейімделу) нәтижесі болуы мүмкін. Атмосферадағы микробтық функционалдық белгінің болуы әлі зерттелмеген және бактериялық жасушалардан өзгеше болуы мүмкін. Дегенмен, ауадағы микробиалды қауымдастықтардағы қатал атмосфералық жағдайларға төзімді микробиалды жасушалардың үлесі мен сипаты (яғни, саңырауқұлақтарға қарсы бактериялар) белгісіз. Бірнеше зерттеулер атмосферадан әртүрлі микробтық биосигнатураларды алуға болатынын көрсетті. Микробтардың тасымалдануы жер бетіндегі тіршілік ортасының үстінен континенттер аралық қашықтықта жүзеге асады, бұл адам денсаулығына әсер етуі мүмкін. Қатты бөлшектік ластану созылмалы обструктивті өкпе ауруымен және астмамен, сондай-ақ ерте өлім қаупімен байланысты. Бөлшектік ластанудың химиялық компоненттері мен олардың адам денсаулығына тигізетін әсері кеңінен зерттелгенімен, ластаушы заттармен байланысты микробтардың әлеуетті әсері әлі де анық емес. Ауада таралатын микробиалды әсерге, оның ішінде шаңмен байланысты организмдерге ұшырау кейбір аурулардан қорғауға және оларды күшейте беруге қабілетті. Қалалық ауадағы микроорганизмдердің таксономиялық және функционалдық әртүрлілігінің уақыт динамикасын, әсіресе тұман кезінде түсіну, микробтармен байланысты денсаулыққа қатысты салдарларды жақсартуға көмектеседі. Деректерге сүйенсек, патогендер мен антибиотиктерге төзімділік жүктемесі ластану деңгейінің артуымен бірге өседі және қатты тұман оқиғалары осыған себепші болады. Сонымен қатар, бөлшектік заттарда жылжымалы генетикалық элементтермен шектеліп, антибиотиктерге төзімді гендерді қамтитын бірнеше бактериялар бар, бұл жаңадан гендердің көшуімен байланысты болуы мүмкін. Бұл бактериялардың көпшілігі адам микробиомының типтік немесе болжамды мүшелері болды. Сыртқы атмосферада бактериялар, саңырауқұлақтар және вирустардан тұратын әртүрлі микробиалды жиынтықтар бар, олардың функциясы көбінесе зерттелмеген. Жалпы алғанда, ауадағы микробтардың басым көпшілігі топырақ немесе өсімдіктер сияқты табиғи ортадан шығады, биомасса мен биологиялық әртүрліліктің кеңістіктік және уақытша өзгеруімен сипатталады. Жел, жаңбыр тамшыларының әсері немесе судың көпіргені сияқты механикалық бұзылыстар арқылы беттен жыртылып, аэрозольденгеннен кейін, мұхиттар мен континенттер арқылы тасымалдануға жеткілікті уақыт беріледі, егер олар эмиссиядан жинақталуға дейінгі сапарда аман қалса. Бактериялардың тіршілік етуі атмосфералық тасымалдау кезінде табиғи түрде төмендейді, бірақ олардың бір бөлігі тірі қалады. Биіктікте бұлт тамшыларының ерекше ортасы ауадағы тірі жасушаларға су мен қоректік заттарды ұсынатын уақытша микробиалды орта ретінде қарастырылады. Сонымен қатар, гетеротрофияның төмен деңгейін анықтау бұлтты судағы микробиалды функция және оның осы күрделі және динамикалық орталардың химиялық реактивтілігіне тигізетін әсері туралы сұрақтар тудырады. Теңіз аэрозольдері теңіз тұзы, теңіз тұзы емес сульфат және органикалық молекулалардан тұратын күрделі қоспадан тұрады және бұлт конденсациясының ядролары ретінде қызмет ете алады, радиациялық тепе-теңдікке және, демек, климатқа әсер етеді. Мысалы, алыс теңіз ортасындағы биогендік аэрозольдар (мысалы, Оңтүстік мұхит) бұлт тамшыларының санын және мөлшерін арттыра алады, бұл қатты ластанған аймақтардағы аэрозольдарға ұқсас климаттық әсерге ие. Атап айтқанда, фитопланктон диметилсульфид шығарады, ал оның туындысы сульфат бұлт конденсациясын ынталандырады. Теңіз фитопланктонының аэрозольдерге қалай үлес қосатынын түсіну, мұхит жағдайларының өзгеруі бұлттарға қалай әсер ететінін және климатқа кері байланыс жасайтынын жақсы болжауға мүмкіндік береді. Венера планетасы атмосферасында фосфин (PH3) табылуы және осы молекуланың пайда болуын түсіндіретін белгілі және ықтимал химиялық механизмнің болмауына байланысты, Гривс және басқалар 2020 жылы Венера атмосферасында микроорганизмдердің суспензияда болуы мүмкін деген болжам жасады. Олар фосфиннің микробиалды қалыптасу гипотезасын ұсынды, Венерадағы бұлттардағы белгілі бір биіктіктегі тіршілікке жарамды терезеге қатысты қабылданбалы температура диапазонымен микробиалды өмірге мүмкіндік беретін мүмкіндікті қарастырды.

Ауада таралатын микробиомалар

Ауадағы ұнтақтың физикалық және химиялық қасиеттері кеңінен зерттелсе де, олармен байланысты ауадағы микробиом көбінесе зерттелмеген күйде қалады. Микробиомдар – бұл прокариоттар, саңырауқұлақтар, протозоалар, басқа микроэукариоттар және вирустарды қамтитын, жақсы анықталған ортада қоныстанған ерекше микробиологиялық қоғамдастықтар. Микробиом термині, мысалы, микробиологиялық қоғамдастықтар, микробиологиялық популяция, микробиота немесе микрофлора сияқты басқа терминдерге қарағанда кеңірек, себебі микробиом оның құрамын (қатысқан микроорганизмдер) және функцияларын (мүшелерінің қызметін және қожайынмен/қоршаған ортамен өзара әрекеттесуін) қамтиды, бұл экожүйелік функцияларға үлес қосады. Жер тарихы бойында микробиологиялық қоғамдастықтар климатты өзгерткен, ал климат микробиологиялық қоғамдастықтарды қалыптастырған. Микроорганизмдер экожүйелік процестерді немесе биогеохимияны жаһандық деңгейде өзгерте алады және біз олардың климаттың өзгеруіне қатысу рөлін және мүмкіндіктерін анықтауға бастап отырмыз. Дегенмен, климаттың өзгеруінің микробиологиялық қоғамдастықтарға (яғни, әртүрлілігіне, динамикасына немесе таралуына) тигізетін әсері сирек қарастырылады. Саңырауқұлақтың аэробиотасының құрамына маусым немесе климат емес, оның таралу қабілеті ықпал ететін болса, оның құрамы осыған байланысты қалыптасады. Шындығында, ауа массаларының теңізден, құрлықтан немесе антропогендік факторларға ұшыраған ортадан шығуы атмосфералық ауа микробиомын қалыптастырады. Бұл деректер климаттық жағдайлар аэропланктон үшін қоршаған ортаның сүзгісі ретінде әрекет ете алатынын, аймақтық жиынтықтан түрлердің іріктелген тобын таңдап алатынын көрсетеді және бактериялық және эукариоттық аэропланктонға әсер ететін әртүрлі факторлардың салыстырмалы маңыздылығы туралы сұрақ тудырады.

Ауадағы ДНҚ

2021 жылы зерттеушілер қоршаған ортаның ДНК-сын (eDNA) ауадан жинап, оны сүтқоректілерді анықтау үшін қолдануға болатынын көрсетті. 2023 жылы ғалымдар арнайы сынама алу құралдарын және әуе шараларын жасап, ауадағы eDNA арқылы сүтқоректілерді қоса алғанда, көптеген таксондардың биологиялық әртүрлілігін бағалауға мүмкіндік берді.