Микропластик изменяет микробиоту морских птиц

Связь кишечной микробиоты с депрессивными состояниями изучается все активнее. Теперь ученые из Китая и США обнаружили ассоциацию между депрессией и разнообразием микробиома ротовой полости — второго по величине микробного сообщества организма после кишечника.

Авторы статьи в BMC Oral Health провели кросс-секционный анализ по данным Национального исследования здоровья и питания (NHANES, 2009–2012 годы). В него включили 15 018 участников средним возрастом около 42 лет. У них профилировали микробиом ротовой полости при помощи секвенирования генов 16S рибосомальной РНК. По этим данным ученые оценивали альфа- и бета-разнообразие микробного сообщества (видовое разнообразие в нем самом и по сравнению с другими микробиомами). Также исследователи оценили выраженность депрессивных симптомов у участников по шкале PHQ-9. Оказалось, что альфа-разнообразие отрицательно коррелировало с депрессией, то есть интенсивность депрессивных проявлений была связана с низким разнообразием микроорганизмов во рту. Механизмы, объясняющие такую связь, еще предстоит выявить.

Группа под руководством геобиологов из Бельгии описала новый вид кабельных бактерий — многоклеточных прокариотических организмов, способных проводить электричество на сантиметровые расстояния.

Клетки кабельных бактерий имеют палочковидную форму и соединяются между собой в нити, покрытые общей внешней мембраной. Они могут переносить электрический заряд между слоями осадочных пород — это основа их метаболизма. Электроны переносятся из более глубоких слоев осадка, где бактериальные клетки осуществляют окисление сульфида, на поверхность, где другие клетки используют кислород или нитрат в качестве конечного акцептора электронов.

В настоящее время кабельные бактерии включают два признанных рода, Candidatus Electrothrix и Candidatus Electronema. Теперь же исследователи выделили из приливно-отливной эстуарной зоны в заливе Якина (Орегон, США) новый вид. Он морфологически отличается от описанных ранее кабельных бактерий, а его метаболические пути и гены — смесь таковых Ca. Electrothrix и Ca. Electronema. Отличительной чертой вида оказались широкие поверхностные гребни, которые тянутся по всей длине каждого бактериального филамента и содержат проводящие волокна. Эти волокна включают никель-содержащий кофактор NiBiD, описанный исследователями впервые. Филогенетически новый вид кабельных бактерий оказался ближе к первому из родов, и авторы предлагают назвать его Ca. Electrothrix yaqonensis sp. nov., в честь племени якина — коренных американцев, чьи исконные земли охватывают залив Якина.

Выпуск неместных видов в дикую природу ассоциирован с повышенным риском зоонозных инфекций. К такому выводу пришли ученые из Великобритании, которые обнаружили связь между распространенностью бореллий, переносимых клещами, и завозом фазанов.

Фазаны — не аборигенный для Великобритании вид, но около 47 миллионов этих птиц ежегодно выпускают для любительской охоты. Исследователи проанализировали клещей, переносящих бактерий рода Borrelia (возбудителя болезни Лайма), в местах выпуска фазанов. Они изучили 25 лесных массивов на юго-западе Англии, где выпускают птиц, и в 25 контрольных лесах поблизости — в радиусе до двух километров, — где фазанов не выпускают. Оказалось, что на территории, где ежегодно выпускают фазанов для охоты, боррелии были почти в 2,5 раза более распространены, чем в лесах, где этого не происходит (7,8% против 3,2%). Кроме того, в местах, где выпускали фазанов, были более многочисленны взрослые особи клещей, но не их нимфы. При этом фазаны считаются компетентными хозяевами бореллий — вероятность заражения и передачи у них относительно высока. Ученые полагают, что намеренно выпускаемые неместные виды могут способствовать распространению зоонозных инфекций, хотя и признают, что данных о частоте передачи заболевания человеку у них пока нет.

Микроорганизмы доминируют в биосфере, но отследить их раннюю эволюцию проблематично из-за отсутствия окаменелостей. Однако древние отложения и горные породы могут указать на особенности метаболизма бактерий в тот или иной период. Авторы статьи в Science проанализировали их, чтобы составить карту эволюции аэробных микроорганизмов.

Кислородную катастрофу, которая случилась около 2,43–2,33 млрд лет назад из-за возникновения оксигенного фотосинтеза, исследователи называют ключевым поворотным моментом, преобразовавшим биосферу. Они выстроили связь между распространением аэробного метаболизма и временем накопления кислорода в атмосфере, а затем использовали эту связь для более точной датировки филогенетического древа бактерий, построенного на 1007 видах.

Биоинформатический анализ выявил 84 события перехода от анаэробного метаболизма к аэробному. Большинство произошло после кислородной катастрофы и было обусловлено горизонтальным переносом генов, связанных с дыханием и толерантностью к кислороду. Однако по крайней мере три перехода предшествовали этому событию. По полученным данным, самые первые аэробные бактерии появились в архее, на 900 миллионов лет раньше кислородной катастрофы. После нее аэробные линии эволюционно расходились намного быстрее, чем анаэробные, что подчеркивает влияние уровня атмосферного кислорода на эволюцию бактерий. Исследователи заключают: если аэробное дыхание возникло до повсеместной оксигенации атмосферы, оно могло способствовать эволюции оксигенного фотосинтеза у цианобактерий.