Главными врагами крупнейшего организма на планете оказались чернохвостые олени
Самый тяжелый организм на планете, клональная колония тополей, погибает из-за неконтролируемого размножения травоядных, говорится в PLoS ONE. Восстановление колонии не происходит из-за того, что молодые деревья подъедают чернохвостые олени и коровы. Дикие травоядные, в свою очередь, расплодились после истребления хищников, на которых одно время велась охота.
Клональная колония осинообразных тополей (Populus tremuloides), которую прозвали Пандо (от латинского «я расширяюсь») состоит примерно из 47 тысяч генетически идентичных деревьев, которые имеют единую корневую систему. Пандо растет в центральной части штата Юта. Он занимает площадь около 43 гектаров и, по оценкам исследователей, весит около шести тысяч тонн. По-видимому, колония появилась после окончания последнего ледникового периода, около 14 тысяч лет назад.
Несколько лет назад местные власти заметили, что Пандо исчезает, и инициировали исследование, целью которого было понять, как его восстановить. Проводившие его биологи из Университета штата Юта, Пол Роджерс (Paul Rogers) и Джоди Гейл (Jody Gale), пришли к выводу, что росту молодых деревьев помогут восстановительные работы, в частности вырубка кустарника и частичная вырубка взрослых деревьев. Но плоды приносило и просто огораживание от травоядных животных, без активных восстановительных мер. Однако биологи изучали только отдельные участки леса, и не проводили оценку состояния всего массива.
В новой работе Пол Роджерс и Даррен Макэвой (Darren McAvoy) исследовали уже весь лес, в том числе участки, которые огородили совсем недавно. Они хотели оценить общее состояние Пандо на текущий момент, выявить актуальные причины, которые влияют на уменьшение леса и понять, как его восстанавливать. Роджерс и Макэвой обращали внимание на неогороженные участки леса, огороженные территории, появившиеся в 2013 году, на которых велись активные работы по восстановлению (в частности, вырубка кустарника) и на которых их не проводили, а также участки, огороженные в 2014 году. В том числе ученые проанализировали фотографии Пандо начиная с 1939 года, полученные с помощью аэрофотосъемки.
Ученые выяснили, что примерно с 1987-88 года лес перестал восстанавливаться. В 1992 году некоторые участки леса огородили, и это привело к кратковременному росту молодой поросли, хотя позднее все молодые деревья объели травоядные. По мнению исследователей, основной причиной гибели молодых деревьев стали травоядные — чернохвостые олени и домашние животные с окрестных ферм — которые объедают поросль. Старые изгороди, участки которых оставляют в новых ограждениях, не всегда являются препятствием для животных. Они проходят через проломы в заборе или перепрыгивают через них. Травоядных стало слишком много отчасти из-за того, как люди истребили хищников, контролировавших их численность. К тому же за последние 70 лет недалеко от тополиного леса стало появляться жилье, кемпинги и дороги, так что охоту на травоядных в этих местах запретили, и здесь стали появляться привыкшие к людям чернохвостые олени. Осинообразные тополя живут примерно 100-130 лет, так что взрослые деревья постепенно умирают, а новые на их месте не растут.
Исследователи заключают, что несмотря на то, что огораживание участков леса началось 25 лет назад, пока оно не принесло результата и Пандо не начал восстанавливаться. Для того, чтобы сохранить его, нужно тщательно следить за перемещениями коров и оленей, и при необходимости, уменьшать популяцию диких травоядных.
Ранее исследователи выяснили, что секретом успеха колоний опят, которые могут разрастаться до гигантских размеров и весить сотни тонн, стало «разделение труда» между грибницей и особыми структурами, ризоморфами, которые имею форму мицелиальных нитей и тоже образуют подземные сети.
Поправка: в исходной версии была неправильно указана площадь, которую занимает Пандо. Правильно — 43 гектара (не «43 тысячи»). Просим прощения у читателей.
Оно вызвало до полумиллиона избыточных смертей
Китайские ученые проанализировали данные за 19 лет в 116 странах и выяснили, что загрязнение воздуха твердыми частицами размером 2,5 микрометра (PM2,5) статистически значимо связано с устойчивостью патогенов к антибактериальным препаратам. Как сообщается в журнале The Lancet Planetary Health, со временем эта корреляция усиливалась и связана с почти полумиллионом избыточных смертей. Устойчивость к антибиотикам считается серьезной проблемой глобального здравоохранения. В 2019 году из-за нее произошло приблизительно 1,27 миллиона преждевременных смертей во всем мире. И, хотя нерациональное использование антибиотиков выступает основной причиной устойчивости, существуют свидетельства, что воздух является ключевым «переносчиком» устойчивости к антибиотикам. Так, было показано, что PM2,5 — основной загрязнитель воздуха — содержит различные устойчивые к антибиотикам бактерии и гены устойчивости к антибиотикам, которые переносятся между средами и непосредственно вдыхаются человеком, вызывая повреждение дыхательных путей и инфекцию. Кроме того, частицы PM2,5 могут увеличивать проницаемость клеточных мембран, что повышает эффективность горизонтального переноса генов, ускоряя эволюцию и обмен элементами устойчивости к антибиотикам у бактериальных патогенов. Однако глобальных количественных оценок такого воздействия нет. Гу Баоцзин (Baojing Gu) и Хун Чэнь(Hong Chen) с коллегами из Чжэцзянского университета проанализировали данные о загрязнении воздуха и устойчивости к антибиотикам за период с 2000 по 2018 год из 116 стран. Окончательный набор данных включал более 11,5 миллиона изолятов, среди которых были данные о резистентности к антибиотикам девяти патогенов (Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, синегнойная палочка, золотистый стафилококк, Streptococcus pneumoniae, кишечная палочка, Enterobacter aerogenes, Enterococcus faecalis и Enterococcus faecium) и 43 антибиотика. Ученые обнаружили значимые постоянные корреляции между PM2,5 и устойчивостью к антибиотикам во всем мире у большинства устойчивых к антибиотикам бактерий (R2 = 0,42-0,76, p < 0,0001), и со временем корреляции усиливались. Высокие уровни устойчивости к антибиотикам были обнаружены в Северной Африке, на Ближнем Востоке и в Южной Азии, в то время как в Европе и Северной Америке уровни устойчивости к антибиотикам были низкими. Взвешенный линейный регрессионный анализ подтвердил статистическую силу корреляции. Среднее увеличение концентрации PM2,5 на один микрограмм на кубический метр воздуха связано с увеличением резистентности к антибиотикам на 0,48 процента. Загрязнение воздуха оказалось одним из основных факторов устойчивости к антибиотикам, на его долю приходилось 10,9 процентов изменения совокупной устойчивости. За ним следовали загрязнение воды и нерациональное применение антибиотиков. Устойчивость к антибиотикам, обусловленная PM2,5, вызвала, по оценкам, 0,48 миллиона преждевременных смертей в 2018 году, что соответствует ежегодным экономическим потерям в размере 395 миллиардов долларов США. В модели, в которой не применялись никакие меры снижения загрязнения воздуха, к 2050 году во всем мире устойчивость к антибиотикам выросла на 17 процентов, а ежегодные случаи смерти, связанные с устойчивостью к антибиотикам, увеличились на 56,4 процента (в основном за счет стран Африки к югу от Сахары). При полномасштабной политике по снижению загрязнения воздуха снижение концентрации PM2,5 на каждые пять микрограмм на кубический метр воздуха уменьшит глобальную устойчивость к антибиотикам на 16,8 процента и сократит избыточную смертность примерно на 23,4 процента к 2050 году. По мнению ученых, эти первые убедительные доказательства глобального влияния загрязнения воздуха на развитие устойчивости к антибиотикам помогут в разработке экологической политики в разных странах, направленной на контроль загрязнения воздуха. Загрязнение воздуха непосредственно негативно сказывается на здоровье людей. Например, высокая концентрация диоксида азота во вдыхаемом воздухе приводила к снижению систолического артериального давления у лондонских подростков. При этом PM2,5 его повышало.