Tekintettel az uralkodó szélre, David J. Smith rájött, hogy az Oregonban egy alvó vulkán tetején összegyűjtött levegőminták tele vannak Ázsia és a Csendes-óceán halott mikroorganizmusaiból származó DNS-aláírásokkal. Nem gondolta, hogy bármi képes túlélni a durva felső légkörben a Mount Bachelor Obszervatórium kutatóállomásához vezető utat, 9000 láb magasságban.
kapcsolodo tartalom
- 11 ok a baktériumok, gombák és spórák szeretetére
- A tudósok az Antarktisz vérvörös vízesésén találnak életet
"Azt hittem, alapvetően csak a halott biomasszát gyűjtjük össze" - mondja Smith, a NASA Ames Kutatóközpontjának kutatója.
Amikor azonban csapata eljutott a laboratóriumba a két nagy porforrásból vett mintákkal 2011 tavaszán, egy virágzó kampókat fedeztek fel. A baktériumminták több mint 27% -a és a gombás minták több mint 47% -a még életben volt.
Végül a csapat körülbelül 2100 faj mikrobiát fedezett fel, beleértve az Archea fajtáját, amelyet korábban csak Japán partjainál izoláltak. "Szerintem ez volt a dohányzó pisztoly - mondja Smith. Ázsia, amint azt mondja, Észak-Amerikára ocsogott.
Miközben az égboltban mikrobákat találtak, mióta Darwin az 1830-as években Afrikától 1000 mérföldnyire nyugatra fekvő HMS Beagle fedélzetén szélszél port gyűjtött. A DNS-elemzés, a nagymagasság-gyűjtés és a légköri modellezés technológiái azonban a tudósoknak új pillantást adnak a Föld feletti zsúfolt életre. Például a legfrissebb kutatások azt sugallják, hogy a mikrobák rejtett szereplői a légkörben, felhőket képeznek, esőt okoznak, betegségeket terjesztenek a kontinensek között és esetleg megváltoztathatják az éghajlatot.
"A légkört autópályának tartom, a szó legszorosabb értelmében" - mondja Smith. "Lehetővé teszi a mikroorganizmusok cseréjét az ökoszisztémák között több ezer mérföldnyire egymástól, és számomra ez egy mélyebb ökológiai következmény, amelyet még mindig nem tettek körbe a fejünkbe."
A levegőben lévő mikrobák potenciálisan hatalmas hatással lehetnek bolygónkra. Egyes tudósok egy 2001. évi ragadós száj- és körömfájást Britanniában egy észak-afrikai óriási viharnak tulajdonítottak, amely csak az egy héttel az első bejelentett esemény előtt, észak-mérföldre északra az állati betegség porát és esetleges spóráit szállította.
A kéknyelv-betegség vírusa, amely házi és vadállatokat fertőz, egyszer csak Afrikában volt jelen. De most Nagy-Britanniában található, valószínűleg az uralkodó szelek következménye.
A korallzátonyok hanyatlásának vizsgálatát a karibi térségben még érintetlen területeken a porra és a kísérő mikrobákra mutatják, afrikai porviharok közben felkeverik és bűnösnek tartják nyugatra. Egy speciális gomba, amely megöli a tengeri rajongókat, először 1983-ban érkezett, mondják a kutatók, amikor a Szaharában az aszály porfelhőket hozott létre, amelyek az Atlanti-óceánon át úsztak.
Nyugat-Texasban a texasi tech egyetem kutatói tíz szarvasmarha táplálékának felfelé és lefelé irányuló levegőmintáit gyűjtötték. Az antibiotikum-rezisztens mikrobák 4000 százalékkal gyakoribbak voltak a lefelé irányuló szélmintákban. Philip Smith, a földi ökotoxikológia egyetemi docens, és Greg Mayer, a molekuláris toxikológia docens, elmondta, hogy a munka alapot teremt a további kutatásokhoz.
Befejezték az életképességgel kapcsolatos tanulmányt, amelyet 2016 elején szabadítanak fel, és meg akarják vizsgálni azokat a kérdéseket, amelyek szerint a részecskék milyen távolságra haladnak, és hogy az ellenállás átvihető-ea natív baktériumokba. Az antibiotikumok, mondja Mayer, már a természetben léteztek, még mielőtt az emberek kölcsönvették volna őket. De mi történik, amikor bizonyos helyekre koncentrálódnak, vagy a szélre terjednek?
Nyilvánvaló, hogy sokkal életképesebb mikrobák vannak sokkal szellemesebb helyekben, mint a tudósok várták.
A grúziai Technológiai Intézet kutatói, a NASA kutatási ösztöndíjával támogatták, megvizsgálták a Föld feletti hurrikán mérföld alatt repülõ repülõgép által összegyûjtött levegõmintákat. Megállapították, hogy az vihar által dobott mikrobák kb. 20% -át az élő sejtek teszik ki.
"Nem vártuk, hogy 10 000 méteren olyan sok ép és élő baktériumsejt található" - mondja Kostas Konstantinidis, a grúziai technológiai intézet mikrobiológusa.
Konstantinidist és csapata különösen érdekli, hogy a mikrobák hogyan járulnak hozzá a felhők képződéséhez és a csapadékhoz. A levegőben lévő baktériumokban lévő magok kondenzációt kezdeményeznek. Egyes tudósok szerint a mikrobák fontos szerepet játszhatnak a meteorológiában. "Nagyon nagy a lehetősége, hogy befolyásolják a felhők képződését és az éghajlatot" - tette hozzá Konstantinidis.
Eközben Smitht érdekli, hogy a mikrobák túlélnek, vagy talán helyreállítják magukat napi hosszú utazások után a felső légkör kemény sugárzása során. Egy NASA, az EMIST (Mikroorganizmusok felfedezése a sztratoszférában) projektje, melyet Smith vezetett, kétszer szállított spóraképző baktériumokat 125 000 lábnyira az Új-Mexikói sivatag fölött egy léggömbön, hogy megvizsgálja azok túlélését.
A NASA számára a munka a bolygóvédelemmel kapcsolatos. Ha a Föld baktériumaival szennyezett űrhajó eléri a Marsot - amelynek körülményei hasonlóak a Föld sztratoszférájához -, és a baktériumok életben maradnak, akkor ez bonyolíthatja a Marson való élet bizonyítékainak kutatását, vagy akár elpusztíthatja a natív mikrobákat, ha vannak ilyenek.
De sokkal szélesebb lehetőségekkel is rendelkezik. A korábbi kutatókhoz hasonlóan, akik az esőerdőt kutatták csodás gyógyszereket keresve, a kutatók egy nap gyógyszereket is találhatnak a légkör apróbb lakosságában. A légköri baktériumok talán a legmagasabb fényvédőt és védelmet nyújtják a sugárzás ellen.
"Rendkívüli, hogy egy olyan szervezet, amely képes túlélni egy ilyen szélsőséges környezetet, sok esetben egyetlen sejt" - mondja Smith. "Hogyan csinálják, amit csinálnak?"
Egy tudományos léggömb tartja a NASA expozíciós mikroorganizmusait a sztratoszférában (E-MIST) kísérletet röviddel 2014. augusztus 24. elindítása előtt. A kísérlet a Föld baktériumait a felső légkörbe tette ki, hogy megtudja, képesek-e túlélni a zord körülményeket. (NASA)
