Door de wind gedragen microben over enorme afstanden

De ongelooflijke afstanden die micro-organismen tussen continenten door kunnen blazen, zijn onderzocht door onderzoekers uit het Verenigd Koninkrijk en Zwitserland, en stelden vragen over hun potentieel om nieuw land te koloniseren en de mogelijkheid om ziekten te verspreiden.
De resultaten zijn deze maand gepubliceerd in de Journal of Biogeography door wetenschappers van de Liverpool John Moores University (LJMU), het Zwitserse federale instituut voor bos-, sneeuw- en landschapsonderzoek (WSL) en de Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) de universiteit van Neuchâtel. Ze gebruikten grote computermodellen van de atmosfeer van de aarde om te onderzoeken hoe microben konden worden verspreid.
Van het International Space Science Institute in Bern, leidde Dr. Dave Wilkinson van LJMU het team samen met Symeon Koumoutsaris. Ze hebben computermodellen aangepast die specifiek zijn ontworpen voor onderzoek naar de verspreiding van stofdeeltjes. Ze zochten naar wat er zou gebeuren als ze virtuele microben uit zowel de zuidpunt van Zuid-Amerika als Mexico zouden vrijgeven. Zodra de microben met een diameter van 0,02 mm en lager in de lucht aanwezig waren, kunnen ze gemakkelijk duizenden kilometers afleggen.
Dr. Dave Wilkinson, LJMU School of Natural Science and Psychology, zei:

"Microben met een doorsnede van minder dan 0,009 mm gingen zo ver als Australië! Deze groottes omvatten microben zoals bacteriën en veel amoeben en ook enkele schimmelsporen. We vonden dat voor kleinere microben, eenmaal in de lucht, de verspreiding opmerkelijk succesvol is over een periode van 1 jaar De meest opvallende resultaten zijn de uitgebreide verdeling van kleine virtuele microben in het halfrond en het gebrek aan verspreiding tussen de noordelijke en zuidelijke hemisferen gedurende de jaarlange tijdschaal van onze simulaties.
Wat onze modellen laten zien, is dat alleen de kleinste microben gemakkelijk tussen continenten kunnen reizen. De grotere (d.w.z. groter dan 20 ?m maar nog steeds 500 maal kleiner dan de drempel van 1 mm die eerder werd verondersteld de "kosmopolitische organismen" te scheiden van die met potentiële biogeografieën) kunnen niet gemakkelijk tussen continenten reizen op de tijdspanne van een enkel jaar. Dit is een belangrijk resultaat omdat het het potentieel voor microbiële diversiteit zeer aanzienlijk vergroot. "

Hoewel de meeste microben die door de wind worden gedragen waarschijnlijk onschadelijk zullen zijn, zijn uitbraken van sommige ziekten, waaronder meningitis in de Sahelregio van Afrika en mond- en klauwzeer, eerder in verband gebracht met micro-organismen in de lucht.
Dr Wilkinson concludeerde:

"We benadrukken dat ons model slechts kijkt naar één aspect van microbiële verspreiding: luchttransport naar een nieuwe locatie. Zodra een microbe arriveert, moet deze zich duidelijk reproduceren, inclusief mogelijk concurreren met microben die zich al op die locatie bevinden.
Gezien het gemak waarmee de kleinere microben zich verspreiden in ons model, is het mogelijk dat dit (in plaats van verspreiding zelf) de snelheidsbeperkende stap is in veel gevallen van uitbreiding van het microbiële bereik en dit onderwerp zou het onderwerp moeten vormen voor toekomstig onderzoek op dit gebied ."

Geschreven door Grace Rattue