Как микробы влияют на нашу жизнь. Новое и удивительное о многогранных соседях - [39]
В современных индустриальных странах мы проводим в зданиях 90 процентов своего времени — более 20 часов в день. При этом в течение жизни вдыхаем около 600 тонн воздуха — в собственных четырех стенах или в офисе. А воздух в закрытых помещениях значительно хуже, чем на улице, даже на магистралях с оживленным движением. Это связано прежде всего с многократной нагрузкой из-за пыли, сигаретного дыма, плесени и бактерий. Кроме того, некоторые современные строительные материалы: клеи, краски, лаки, изолирующие материалы — часто выделяют нездоровые химические вещества.
Полезных помощников, избавляющих от затхлого воздуха, осуществляющих своеобразный биологический «вывоз» ядовитого мусора, предусмотрела сама природа. К счастью, многие растения обладают способностью не только основательно очищать воздух в помещении от вредных веществ, но и ловить своими листьями пыль. Исследователи из NASA еще в 1990-х годах установили, что некоторые зеленые растения способствуют очистке загрязненного воздуха и таким образом могут устранять вредные вещества, например трихлорэтилен в лаках и клеях или канцерогенный растворитель бензол в сигаретном дыме и красках. В 1989 году был опубликован целый список зеленых очистителей воздуха, которые помогают улучшить его качество. Но преувеличивать этот эффект фильтрации тоже не стоит. Для ощутимого очищающего результата вам бы наверняка понадобился целый тропический лес или, по крайней мере, франкфуртский пальмарий.
Исследователи из Граца обнаружили удивительный полезный эффект комнатных растений. Доктор Александр Манерт и профессор Габриэла Берг из Института биологии окружающей среды при Технологическом университете Граца и профессор Кристин Мойссл-Айхингер из Медицинского университета Граца впервые смогли продемонстрировать, что растения способны влиять на микробиом комнаты — «биом помещения».
Как это происходит? Как и люди или животные, растения не являются отдельными существами. Они живут в тесной связи с бесчисленными полчищами микробов, которые цепляются за их корни, устраиваются на листьях или проникают в филлосферу через устьица листов. Подземная часть растения была исследована очень хорошо, однако поверхность листьев до сих пор по большому счету оставалась terra incognita для исследователей. «Листья — настоящие очаги биоразнообразия, — говорит мне в интервью биолог Габриэла Берг. — Многочисленные микробные сообщества могут развиваться без помех в этой экологической нише».
К счастью, зеленые растения прежде всего имеют при себе полезные микроорганизмы и способны благодаря этому позитивно повлиять на коллектив микробов в помещениях (микробиом помещения). Так, исследователи из Граца экспериментировали с очень требовательным комнатным растением — зеленой лилией. Это хлорофитум, в народе он получил прозвище «чиновничья трава», потому что часто встречается в кабинетах. Благодаря своим зелено-белым полосатым листьям это растение-паук образует маленькие отпрыски на длинных побегах, которые вы можете легко отделить и пересадить. Растение демонстрирует чудеса живучести практически в любой ситуации, на ярком свету или в темноте, во влаге или сухости. Выдерживает даже тяжелые условия студенческих квартир.
Чтобы проверить состав микроорганизмов (бактерий, архей и грибов) на листьях, в воздухе и на поверхностях в помещении через шесть месяцев после появления растения, зеленые лилии были изолированы в закрытой комнате.
К интересному выводу пришли ученые: только на поверхностях в помещении за это время был отмечен значительный рост микроорганизмов, в то время как их количество в воздухе и на листьях растения не изменилось. Видовое разнообразие на поверхностях тоже претерпело сильные изменения: в конце эксперимента микробные сообщества здесь имели состав, очень похожий на тот, что был найден на листьях. Если можно так сказать, поверхности в комнате все более и более уподоблялись листьям. С помощью методов статистики коллектив исследователей даже смог доказать, что это действительно микроорганизмы с листьев растений ответственны за изменение микробиома комнаты. Было даже зафиксировано сокращение числа патогенных микробов, потому что их вытеснили полезные бактерии, количество которых все росло[88].
Конечно, ученым хотелось узнать, какие именно микробы скрываются за этими положительными изменениями. Для этого они провели «перепись населения» посредством самой современной техники секвенирования, позволяющей отследить и идентифицировать виды или штаммы только по генетическому материалу. В зеленом коллективе мы встретили старых знакомых, таких как Bacillus cereus и некоторые виды этого рода. Они обладают способностью выделять летучие органические вещества, которые, вероятно, не переносятся другими микробами, по крайней мере, бактерии могут использовать их для успешного подавления роста соседних микробов. Исследователи смогли продемонстрировать этот эффект на плесени Botrytis cinerea (ботритис серый), которая в присутствии бацилл больше не может правильно развивать свой cеткообразный мицелий. Кроме того, эти бактерии препятствуют долгосрочному размножению плесени и не дают прорасти ее спорам.
