В первом эксперименте ученые в течение 16 недель выращивали почвенные микробные сообщества при разных условиях и подвергали их воздействию фунгицида Fubol Gold. Препарат содержит металаксил-М и манкоцеб и в настоящее время запрещен в Ирландии и Евросоюзе.
Уже на четвертой неделе исследователи обнаружили генетические изменения, связанные с повышением устойчивости бактерий к фунгициду. Одновременно у бактерий отбиралась устойчивость к трем антибиотикам — хлорамфениколу, сульфатиазолу и налидиксовой кислоте. Такое явление называют ко-селекцией: воздействие одного вещества создает условия, при которых преимущество получают микроорганизмы, устойчивые одновременно к нескольким препаратам.
Исследование проводили на почвенной бактерии Pseudomonas fluorescens, относящейся к ризобактериям, стимулирующим рост растений. Поэтому ученые изучали не патогенную бактерию, вызывающую заболевание у человека, а представитель почвенного микробного сообщества. Полученные результаты показывают сам механизм формирования множественной устойчивости, но не доказывают, что использование фунгицидов непосредственно приводит к росту числа устойчивых инфекций у людей.
Вторая работа показала, что воздействие фунгицидов может становиться более серьезным в условиях потепления. В другом 16-недельном лабораторном эксперименте исследователи сравнивали действие повышения температуры, фунгицида и их сочетания на почвенные сообщества.
По отдельности эти факторы оказывали более ограниченное влияние на некоторые показатели функционирования почвы. Однако их совместное воздействие привело к значительному снижению активности микроорганизмов и способности почвенного сообщества перерабатывать различные источники углерода. В почве после такого воздействия также снизилась биомасса выращенного ячменя.
Авторы отмечают, что последствия стресса сохранялись даже после возвращения растений к нормальным условиям выращивания. Это указывает на возможный «эффект памяти» почвенного микробного сообщества — его состояние может некоторое время зависеть от ранее перенесенного воздействия.
Обе работы проведены в лабораторных условиях, поэтому их результаты нельзя напрямую переносить на все сельскохозяйственные почвы. Тем не менее исследования показывают, что при оценке последствий применения фунгицидов важно учитывать не только их влияние на болезнетворные грибы, но и эволюционные изменения у других микроорганизмов, живущих в почве.
Работы также расширяют представление о причинах распространения устойчивости к противомикробным препаратам. До сих пор основное внимание в этом контексте уделялось антибиотикам, однако результаты ирландских исследователей показывают, что сельскохозяйственные фунгициды могут создавать дополнительное селективное давление, способствующее формированию множественной устойчивости у почвенных бактерий.
