Микробы в реках у очистных сооружений экспрессируют гены устойчивости к антибиотикам
Исследователи из Университета штата Колорадо впервые детально изучили присутствие и функции микроорганизмов в реках, охватывающих 90% водоразделов континентальной части США. Результаты опубликованы в журнале Nature.
Ключевые выводы:
Микробы играют значительную роль в формировании здоровья рек, выступая как «главные дирижеры потоков питательных веществ и энергии».
Микроорганизмы взаимодействуют с загрязнителями, включая антибиотики, дезинфицирующие средства, фторированные соединения, удобрения и микропластик.
Речные микробы способны разлагать микропластик на более мелкие углеродные соединения.
Микробы, обнаруженные вблизи станций очистки сточных вод, экспрессировали высокие уровни генов устойчивости к антибиотикам.
Поведение микробов подтверждает экологическую теорию «Речного континуума», согласно которой река — это единая интегрированная система.
Масштаб исследования:
Ученые каталогизировали более 2000 микробных геномов из примерно 100 рек Северной Америки. Большинство проб воды было собрано местными сообществами в рамках программы WHONDRS Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL).
Влияние деятельности человека:
«Когда мы смотрим на то, как используется земля вокруг реки, мы можем увидеть переработку определенных видов антропогенных загрязнителей через микробы в их ДНК», — отметила соавтор работы Келли Райтон. Связь между управлением землей и сигналом в микробиоме реки очень сильна.
Универсальные закономерности:
На микробиом рек влияют использование земли, размер реки, количество света, температура воздуха и скорость течения. Эти же факторы предсказывают, какие микробы будут обнаружены, независимо от местоположения реки в США. Исследователи обнаружили шесть основных микроорганизмов, присутствующих и активных во всех изученных реках. Все они используют свет в качестве источника энергии.
Доступность данных и перспективы:
Информация о речном микробиоме была интегрирована в удобную для пользователя поисковую веб-платформу. Ученые надеются, что эти данные помогут разработать новые диагностические инструменты для оценки здоровья рек и будут использоваться в крупномасштабном моделировании экосистем.