Бактерии высокого полёта

Несмотря на сухие ветра и ультрафиолетовое излучение, бактерии не только выживают в верхних слоях атмосферы, но и влияют на погоду и климат.

Костас Константинидис их Технологического института штата Джорджия (США) и его коллеги проанализировали образцы воздуха, которые были взяты в ходе шестинедельного проекта по изучению ураганов, организованного НАСА в 2010 году.

В воздушных массах на высоте около 10 км над Мексиканским заливом, Карибским морем, Атлантическим океаном и континентальной частью США выявлено 314 семейств бактерий. В среднем в кубометре содержалось 5 100 клеток. Свыше 60% микробов были ещё живы. Интересно, что на бактерии пришлось около 20% общего количества частиц — биологических и небиологических: это более высокий показатель, чем в атмосфере близ поверхности планеты.

Одна из ближайших задач — выяснить роль этих организмов.

Генетический анализ показал, что некоторые микробы в верхних слоях атмосферы имеют отношение к бактериям, ускоряющим образование кристаллов льда и конденсацию облаков. Нуклеация, как известно, происходит, когда молекулы воды в воздухе осаждаются на пылинках или частицах сажи. В этой роли, по-видимому, могут выступать и микроорганизмы. В зависимости от температуры такие скопления иногда перерастают в крупные капли воды или шарики льда, а последние — в дождевые или снеговые тучи.

Новые данные подтверждают гипотезу о том, что бактериальные сообщества могут повлиять на погоду и климат, особенно в верхних слоях атмосферы, где пыли сравнительно мало.

Образцы, собранные до, во время и после двух ураганов, также позволили изучить воздействие экстремальных погодных условий на атмосферный микробиом: бури поднимают высоко в небо большое количество новых клеток, в том числе фекальных бактерий.

Бактериальный состав разнится в зависимости от места и времени, но во всей выборке ядро микробиома составляли одни и те же 17 видов бактерий. Они, вероятно, питаются щавелевой кислотой — одним из самых распространённых в небе соединений. Возможно, даже размножаются...

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Подготовлено по материалам Nature News и ScienceNOW.