Каждый год сотни миллионов метрических тонн пыли, воды и humanmade загрязняющих веществ превращают свой путь в атмосферу, часто путешествующую между континентами на реактивных струях. Теперь новое исследование подтверждает, что некоторые микроорганизмы совершают поездку с ними, отбор небеса с миллиардами бактерий и другими организмами — и потенциально влияние на погоду. К тому же, некоторые из этих честолюбивых организмов могут фактически быть в состоянии питаться при путешествии через облака, формировании активной экосистемы высоко над поверхностью Земли.Открытие появилось, когда бригада ученых, базируемых в Технологическом институте штата Джорджия в Атланте, цепляла поездку на девяти полетах самолета НАСА, нацеленных на учащиеся ураганы.
Предыдущие исследования, выполненные в вершинах гор, намекнули, что исследователи, вероятно, найдут микроорганизмы на больших высотах, но никто никогда не пытался каталогизировать микроскопическую жизнь, плавающую выше океанов — уже не говоря о во время неистовых тропических штормов. В конце концов, не легко взять пробы воздуха, в то время как Ваш самолет летит через ураган.Несмотря на технические проблемы, исследователям удалось собрать тысячи на тысячи микроорганизмов, находящихся в воздухе, плавающих в тропосфере приблизительно 10 километров по Карибскому морю, а также континентальным США и побережью Калифорнии.
Изучая их гены назад на Земле, ученые посчитали среднее число 5 100 бактериальных клеток за кубический метр воздуха, они сообщают онлайн сегодня в Продолжениях Национальной академии наук. Несмотря на то, что исследователи также отловили различные типы грибковых клеток, бактерии были более чем двумя порядками величины, более изобилующими их образцами.
Хорошо более чем 60% всех собранных микроорганизмов были все еще живы.Исследователи каталогизировали в общей сложности 314 различных семейств бактерий в их образцах. Поскольку тип генетического анализа, который они использовали, не позволил им идентифицировать точные разновидности, не ясно, является ли какой-либо из жуков, которых они нашли, патогенами.
Однако, ученые предлагают несколько новости о заверении, что бактерии, связанные с человеком и экскрементами животных только, обнаружились в пробах воздуха, взятых после Ураганов Карл и Эрл. Фактически, эти штормы, казалось, поднимали большое разнообразие микроорганизмов, особенно от населенных районов, обычно не добирающихся до тропосферы.
Этот рост в воздушном микробовом разнообразии после ураганных поддержек идея, что штормы «служат атмосферным эскалатором», щипая грязь, пыль, морскую воду, и, теперь, микроорганизмы от Поверхности Земли и неся их высоко в небо, говорит Дэйла Гриффина, здоровье окружающей среды и микробиолога здравоохранения с американской Геологической службой в Санкт-Петербурге, Флорида, кто не был вовлечен в исследование.Несмотря на то, что многие организмы, которые переносят наверх, являются, вероятно, случайными посетителями верхней тропосферы, 17 типов бактерий, поднятых в каждом образце.
Исследователи как экологический микробиолог и соавтор Костас Константинидис подозревают, что эти микроорганизмы, возможно, развились для выживания в течение многих недель в небе, возможно как способ путешествовать с места на место и распространить их гены в мировом масштабе. «Не все составляют его там», говорит он. «Это – только некоторые, которые имеют что-то уникальное об их камерах», позволяющее им, переживают поездку.Ученые указывают, что два из 17 наиболее распространенных семейств бактерий в верхней тропосфере питаются щавелевой кислотой, одним из самых богатых химических соединений в небе. Это наблюдение поднимает вопрос того, могли ли бы путешествующие бактерии есть, рост, и возможно даже репродуцирование на 10 километров выше поверхности Земли. «Это – большой вопрос в области прямо сейчас», говорит Гриффин. «Вы можете рассмотреть [атмосферу] как экосистема?»
Дэвид Смит, микробиолог в Космическом центре Кеннеди НАСА во Флориде, предупреждает относительно скачка к таким драматическим заключениям. Он также наблюдал большое разнообразие микроорганизмов в воздухе выше Бакалавра горы Орегона в отдельном исследовании, но он полагает, что они должны зимовать на время их долгих, холодных поездок между обширными экосистемами суши. «В то время как действительно захватывающе думать о микроорганизмах в атмосфере, потенциально зарабатывающих на жизнь, нет никаких доказательств этого до сих пор».Даже если микроорганизмы проводят свои атмосферные путешествия в дремоте, не означающей, что у них нет работы привести в порядок там. Много микробовых клеток являются совершенным размером и текстурой, чтобы заставить водяной пар уплотнять или даже формировать лед вокруг них, означая, что они могут быть в состоянии отобрать облака.
Если эти микроорганизмы заставляют облака формироваться, они могли бы оказывать существенное влияние на погоду. Продолжая изучать микробиом неба, Konstantinidis и его бригада надеются скоро быть в состоянии включить ее результаты в атмосферные модели.