Пустыня Сахара находится далеко от Карибских островов, но это не имеет значения — то, что происходит в Африке, не обязательно остается там. Возьмем, к примеру, пыль. Земля на севере Африки суха, а пустыня ветреная.
Каждое лето пыль с дюн Сахары, самой большой пустыни в мире, поднимается в атмосферу над Атлантическим океаном, обогащая мировые океаны питательными веществами, которых так не хватает во многих морских экосистемах, в частности, железа, которое необходимо для роста растений. Что происходит с этой пылью после того, как она покидает свой дом, может быть как хорошим, так и очень плохим. Это как в азартной игре. Ничто не остается неподвижным или постоянным на этой безумной планете.
Основное преимущество, связанное с пылью? Железо, которое придает Сахарской пыли свой богатый красный цвет, питает фитопланктон в Карибском море и вдоль побережья юго-восточных США.
Почему это важно? Потому что вы хотите знать, почему вы сейчас дышите воздухом? Фитопланктон.
"Долгое время считалось, что тропические леса мира были основным источником кислорода в атмосфере, но теперь понимают, что океаническая продукция действует как второе легкое планеты", говорит Джейсон Вестрих, постдокторант в Департаменте микробиологии Университета Джорджии. "Фотосинтез фитопланктона отвечает за половину кислорода и также существенное поглощение углекислого газа на планете."
А теперь о негативных аспектах, связанных с пылью.
В исследовании 2016 года исследовательская группа под руководством Вестриха обнаружила, что фитопланктон не единственный организм в Карибском море, использующий волшебную пустынную пыль. Бактерии, а именно 12 различных видов патогенных бактерий из рода Vibrio, используют эти питательные вливания, чтобы создавать собственные цветения.
Бактерии Vibrio весьма распространены в мировых океанах, но есть и пресноводные виды — вы, наверное, слышали о холере, болезни, вызываемой пресноводной бактерией Vibrio cholerae, которая инфицирует миллионы людей по всему миру каждый год, особенно в развивающихся странах.
Вспышка V. cholerae после землетрясения 2010 года на Гаити унесла жизни около 10 000 человек, а в Йемене продолжается эпидемия холеры, которая заразила более миллиона человек и продолжает отнимать жизни. Другой вид Vibrio, "плотоядный" морской Vibrio vulnificus, также довольно опасен для людей. Он проникает через ссадину или прокол, такой как рыболовный крючок, что может привести к тяжелой инфекции у иммунодефицитных лиц.
Вы знаете, что летом не рекомендуется есть моллюсков с некоторых мест? Это потому, что летом в воде больше Vibrio, и фильтрующие моллюски накапливают в своем мясе Vibrio parahaemolyticus и Vibrio vulnificus, которые вызывают большинство случаев болезней и смерти, связанных с морепродуктами.
Другие виды Vibrio известны связью с болезненными кораллами, которые уже сталкиваются с множеством других экологических стрессов. Болезни, вызванные Vibrio, и смертность даже оказали экономическое давление на рыболовную и промысловую отрасли по разведению креветок.
"Понимание того, что способствует колебаниям Vibrio в окружающей среде, может помочь улучшить наши возможности прогнозирования, когда ожидать повышенного риска болезни у людей и других морских организмов", говорит Вестрих. "Например, мы можем отслеживать Сахарскую пыль спутником в течение обычных 5-дневных транзитов через Атлантику, прежде чем она попадет в прибрежные воды, что позволит предупредить пловцов, подводных пловцов или рыбаков о возможном увеличении концентрации потенциально вредных Vibrio в поверхностных водах Флоридских ключей."
Поскольку Vibrio — один из наиболее исследованных морских родов бактерий, исследователи уже знают многое о их биологии, экологии, физиологии и генетике. И поскольку они могут быстро размножаться — при подходящих питательных условиях один из их видов имеет время удвоения популяции всего 10 минут - Vibrio становятся отличной моделью для изучения стратегии жизни редкой бактерии, способной быстро процветать при правильных питательных условиях.
В будущем Вестрих и его коллеги будут работать над лучшим пониманием роли цветения Vibrio в доступности морского железа, чтобы выяснить, конкурируют ли они с фитопланктоном за это железо из Сахарской пыли.