Книга слизи. Скользкий след в истории Земли - Сюзанна Ведлих
Результат был очевиден: эти споры передвигались по разным частям планеты высоко в атмосфере, словно воздушные кочевники, причем не в одиночку. В своих закупоренных ловушках Линдберги привезли, помимо всего прочего, частицы пыльцы, фрагменты гифов грибов, одноклеточные водоросли, диатомовые водоросли, крылья насекомых, вулканический пепел и стекло.
Наряду с бактериями, живущими глубоко в земной коре, бактерии и споры за облаками также определяют границы биосферы. Все живые обитатели и гости воздуха, которые не могут летать сами, а лишь зависят от движения ветра, иногда по аналогии с дрейфующими жизненными сообществами в океане называются аэропланктоном.
На этом, правда, сходства заканчиваются. Вопреки тому, что предполагает герой Жильят в романе Виктора Гюго «Труженики моря», в небесной вышине не существует самостоятельного желеобразного мира, а значит, нет и прозрачных воздушных рыб и медуз.
Тем не менее там обитают многочисленные микробы. Из различных исследований нам уже известно, откуда они произошли и где начинается их путешествие. К примеру, они часто попадают в атмосферу из моря. Так случается, когда в воде сначала поднимаются воздушные пузырьки, а затем лопаются на желеобразной, заселенной другими микробами поверхности. К большому удивлению, похожее явление имеет место, когда на пахотную землю падают капли дождя, в результате чего пыль вместе с микробами вихрем поднимается вверх.
Листья растений тоже могут служить благоприятной площадкой для микробов, если сами растения (не удивляйтесь!) простужены. Многие возбудители заболеваний, представляющие угрозу для человека, передаются воздушно-капельным путем. Как доказала Лидия Буруиба из Массачусетского технологического института, похожее распространение инфекций, скажем, грибковых патогенов, наблюдается и у растений, например через капли дождя. Патогены при этом имеют слизистую оболочку из клейкого вещества, которая их защищает и не дает ветру их унести. Таким образом, когда капля дождя падает на лист растения, вода стекает, а микробы остаются.
Еще одним опасным возбудителем заболеваний среди растений является Pseudomonas syringae – бактерия, специализирующаяся на жизни в воздухе. Стоит сразу отметить, что этот патоген встречается как везде на земле, так и в воде, однако он может выжить и несколько дней в атмосфере, где он существует, предположительно, за счет поднявшихся столь же высоко частей растений. Образует ли он там биопленку, неизвестно. «Доказательства по этому вопросу пока отсутствуют, – говорит микробиолог Ганс-Курт Флемминг. – Впрочем, крайне вероятно, что такие биопленки существуют. Гипотетически микробы могут существовать в виде мелких частиц в облаках». При этом некоторые из них там чрезвычайно активны. Например, некоторые виды Pseudomonas syringae выделяют специальный протеин, который способен заморозить воду при довольно высоких температурах. Иными словами, эта бактерия наряду с другими микробами и частицами может кристаллизировать воду и образовывать лед. Предполагается, что при слишком некомфортных условиях в воздухе Pseudomonas syringae может возвращаться на землю внутри самостоятельно образованной градины или снежных хлопьев для поиска более благоприятной для заселения территории.
В целом микробы в аэрозолях вносят вклад и в формирование облаков, что лишь подтверждает их участие в различных фундаментальных природных процессах. Некоторые ученые уже говорят о «воздушном микробиоме», то есть микробиоме, обитающем в воздухе. Одно длительное исследование показало, что микробный состав воздушного планктона над Гренландией сильно зависит от времени года, в связи с чем заметна серьезная разница между летом и зимой. Наряду с пауками, бескрылыми насекомыми, спорами, семенами растений, многими другими обитателями и их составными частями там прежде всего можно обнаружить сотни видов бактерий и тысячи видов грибков. На данный момент существует угроза того, что еще до того, как нам удастся понять механизм взаимодействия и значение этих сообществ, климатические изменения могут бесповоротно на них повлиять.
Биологические почвенные корки, также находящиеся под угрозой, тесно связаны с аэропланктоном. Для почвенных корок опасны даже маленькие нарушения, не говоря уже об изменении климата и распространении сельского хозяйства. Эти хрупкие экосистемы могут быть разрушены следами от обуви, копыт и шин, и затем почвенным коркам понадобятся десятилетия на то, чтобы регенерироваться, хотя возможность полного восстановления может быть крайне мала. Таким образом, в их лице мы можем потерять одно из жизненных сообществ, представителей которого с точки зрения эволюции можно назвать первопроходцами. Помимо того, что их можно обнаружить на всех континентах и во всех климатических зонах, обязательно стоит упомянуть и следующее. Вполне вероятно, что они были первыми, кто решился появиться на сухой земле и вдоль границ водоемов, а затем уже постепенно продвигался внутрь континента.
Почвенные корки продолжают создавать жизненное пространство для многих других организмов путем накопления азота или потребления и трансформации углекислого газа из атмосферы. К тому же корки важны для процесса выветривания, так как разрушают минеральный субстрат. Важно также сказать о том, что слизистый матрикс цианобактерий сохраняет тот малый доступный объем воды, который идет на пользу как всем почвенным коркам, так и высшим растениям, растущим на этой территории, в том числе и на пастбищах. Впрочем, много – не всегда означает хорошо, и тому есть наглядные примеры. Пустыня Атакама в Чили относится к самым сухим местам на Земле. Здесь в почвенных корках или по меньшей мере в качестве микробиома может выжить лишь минимальное число бактерий, водорослей и лишайников. Когда в 2017 году, после крайне засушливых десятилетий, в результате изменения климата над этой областью прошла череда ливней, казалось, что у выносливых обитателей пустыни наконец будет достаточно воды. На самом же деле это явление привело к массовой гибели микробов, поскольку из-за неожиданного избытка жидкости они лопались. Таким образом, среди и без того малочисленных микробов, прежде проживавших в почве Атакамы и на ее поверхности, выжила лишь самая малая часть.
Рисунок 48. Бактерия Akkermansia muciniphila – один из «садоводов» слизистых поверхностей человека (1). Микропластик попадает в планктон (2). Изменение климата и болезни: иглокожие, такие как морская звезда-подсолнух (3), подвержены эпидемии. Неужели это загадочное глубоководное существо (4) также находится под угрозой?
Медея и новая эра
Возможно, некоторым этот взгляд на жизнь кажется удручающим. Я считаю его захватывающим, потому что, если гипотеза верна, только мы – люди (или другие разумные виды в космосе) –
