Създатели на времето: Как микробите, живеещи в облаците, влияят на живота ни
Облаците са наши спътници за цялостен живот. Понякога те се носят над главите ни като пухкави възглавнички. В други дни потъмняват небето и ни заливат с дъжд. Но при цялата ни познатост на тези водни пердета те пазят една загадка от нас. Облаците в действителност са плаващи острови на живота, дом на трилиони организми от хиляди типове , написа.
Наред с птиците, водни кончета и семена от глухарчета, във въздуха се движи голям океан от микроскопични организми. Френският химик Луи Пастьор е измежду първите учени, които през 1860 година разпознават това, което в този момент учените назовават аеробиом. Той подвига стерилни колби с течност и разрешава на плаващи микроби да се заселят в тях, като трансформират бистрата течност в мътна вода. Пастьор улавя микроби по улиците на Париж, във френската провинция и даже на върха на хладилник в Алпите. Съвременниците му обаче се опълчват на концепцията. „ Светът, в който желаете да ни придвижите, е в действителност прекомерно приказен “ , споделя един публицист на Пастьор по това време.
Минават десетилетия, до момента в който хората одобряват действителността на аеробиома. През 30-те години на предишния век няколко учени се издигат в небето със самолети, като държат диапозитиви и чинийки на Петри, с цел да уловят гъбични спори и бактерии във въздуха . Експедиции с балони до стратосферата също улавят кафези там . Днес аеробиолозите от 21-ви век разполагат с усъвършенствани въздушни проби на безпилотни самолети и употребяват технологията за ДНК-секвенция, с цел да разпознават въздушния живот по неговите гени. Изследователите към този момент признават, че аеробиомът е голямо местообитание, изпълнено единствено с гости.
Weather makers: How microbes living in the clouds affect our lives
— Dr. Saskia Popescu (@SaskiaPopescu)
Тези гости идват от огромна част от повърхността на планетата. Всеки път, когато океанска вълна се разрушава, тя изхвърля фини капчици морска вода във въздуха, някои от които носят вируси, бактерии, водорасли и други едноклетъчни организми. Докато някои от капчиците падат бързо назад в океана, други се поемат от ветровете и се издигат в небето, където могат да бъдат пренесени на хиляди километри.
На сушата ветровете могат да брулят земята, носейки бактерии, гъбички и други организми. Всяка заран, когато слънцето изгрява и водата се изпарява във въздуха, то може да притегли и микроскопични организми. Горските пожари основават мощни възходящи течения, които могат да изсмукват микроби от земята и да ги отлепят от стволовете и листата на дърветата, отнасяйки ги нагоре с издигащия се пушек.
Много типове не просто чакат физически сили, с цел да бъдат изстреляни във въздуха. Мъховете, да вземем за пример, развиват стъбълце с торбичка със спори на върха, които освобождават като облаче пари във въздуха. До шест милиона мъхови спори могат да паднат върху един квадратен метър тресавище в течение на едно лято. Много типове опрашващи растения се развъждат, като отделят милиарди поленови зърна, носени във въздуха, всяка пролет.
Гъбите са изключително умели в полета. Те са еволюирали биологични оръдия и други средства за изстрелване на спорите си във въздуха, а спорите им са снабдени със здрави черупки и други акомодации, с цел да устоят на суровите условия, с които се сблъскват, до момента в който пътуват до стратосферата. Гъбите са открити на височина до 20 км, високо над открития океан на Тихия океан, носени там от вятъра.
Според една оценка към трилиони бактериални кафези се издигат всяка година от сушата и морето в небето. Според друга оценка, 50 милиона тона гъбични спори се издигат във въздуха през същото време. Безброй вируси, лишеи, водорасли и други микроскопични форми на живот също се издигат във въздуха. Обичайно е те да пътуват с дни, преди да кацнат, като през това време могат да се реят на стотици или хиляди километри.
По време на тази авантюра, организъм може да прелети в област от въздуха, където водните пари се кондензират на капчици. Скоро той се оказва обхванат от една от тези капчици и възходящите течения могат да го отнесат по-дълбоко във водната маса. Той е навлязъл в сърцето на облак.
If you’re wondering why your asthma, skin disorders, eczema, headaches, migraines, sinus infections, nasal polyps, sleep disorder, pneumonia, are suddenly worse than ever…just look at what they’re putting into the skies over your town. News networks never talk about this.
— Dr. Dennis Walker (@drdenwalker)
Голяма част от наученото от учените за живота в облаците идва от върха на планина във Франция, наречена Пюи дьо Дом. Тя се е образувала преди към 11 000 години, когато пестник от магма се е врязал в хълмовете на Централна Франция, създавайки вулкан, който е излял лава, преди да заспа единствено няколкостотин години по-късно. През последните двадесет години метеорологична станция на върха на Пюи дьо Дом е оборудвана с въздушни проби . Планината е толкоз висока, че облаците постоянно покриват върха ѝ, което разрешава на учените да уловят част от живота, който придвижват.
Проучвания, ръководени от Пиер Амато, аеробиолог в близкия университет Клермон Оверн, разкриха, че всеки милиметър облачна вода, плаваща над Пюи дьо Дом, съдържа до 100 000 кафези. ДНК-то им разкри, че някои принадлежат към познати типове, само че доста са нови за науката.
Учените, които употребяват ДНК за идентифициране на типове, са непрекъснато загрижени за замърсяване и Амато не е изключение. Ястреб, реещ се над Пюи дьо Дом, може да вземем за пример да прелети над епруветките на Амато и да отърси микробите от перата си. В лабораторията на Амато, докторант може да издиша микроби в епруветка. През годините Амато е отхвърлил хиляди евентуални типове, подозирайки, че той или неговите студенти несъзнателно са намазали кожни микроби върху оборудването. Но те решително са разкрили над 28 000 типа бактерии в облаците и над 2600 типа гъби.
Амато и други учени, които учат облаците, подозират, че те може да са изключително положителни места за оцеляване на бактерии – най-малко за някои типове. „ Облаците са среда, отворена за всички, само че където единствено някои могат да виреят “, пишат Амато и екип от сътрудници през 2017 година
За бактериите облакът е като извънземен свят, фрапантно друг от местообитанията, където те нормално живеят на сушата или в морето. Бактериите нормално се струпват дружно. В реките те могат да се трансфорат в микробни рогозки. В червата ни те образуват плътни филми. Но в облака всеки бацил съществува в цялостна самотност, заловен в капан в личната си капчица . Тази изолираност значи, че облачните бактерии не е нужно да се конкурират между тях за лимитирани запаси. Но една капчица няма доста място, с цел да придвижва питателните субстанции, от които микробите се нуждаят, с цел да порастват.
И въпреки всичко Амато и сътрудниците му са разкрили доказателства, че някои микроби в действителност могат да порастват в облаци. В едно изследване откривателите съпоставят проби, събрани от облаци на Пюи дьо Дом, с други, събрани от планината в ясни дни. Изследователите търсят улики за тяхната интензивност, като съпоставят количеството ДНК в пробите си с количеството РНК. Активните, растящи кафези ще вършат доста копия на РНК от своята ДНК, с цел да създават протеини.
Изследователите разкрили, че съотношението на РНК към ДНК е няколко пъти по-високо в облаците, в сравнение с в чист въздух, което е мощен знак, че клетките процъфтяват в облаците. Те също по този начин разкрили, че бактериите в облаците задействат гени, нужни за метаболизма на храната и за растежа.
Human-caused emissions of aerosols – tiny, light‑scattering particles produced mainly by burning fossil fuels – have long acted as an invisible brake on global warming. This is largely because they absorb or reflect incoming sunlight and influence the formation and brightness of…
— Zeke Hausfather (@hausfath)
За да схванат по какъв начин тези бактерии могат да виреят в облаците, откривателите са отгледали някои от типовете, които са уловили в лабораторията си, и по-късно са ги напръскали в камери за симулация на атмосферата. Един тип бацил, прочут като Methylobacterium, употребява силата на слънчевата светлина, с цел да разгради органичния въглерод в капчиците облаци.
С други думи, тези бактерии ядат облаци. Според една оценка, облачните микроби разграждат милион тона органически въглерод в международен мащаб всяка година.
Подобни открития демонстрират, че аеробиомът е мощ, с която би трябвало да се съобразяваме – такава, която оказва мощно въздействие върху химичния състав на атмосферата. Аеробиомът даже трансформира времето.
Когато облакът се образува, той основава възходящи течения, които издигат наситения с вода въздух до огромни височини, където е задоволително студено, с цел да трансформира водата в лед. След това ледът пада назад надолу. Ако въздухът покрай земята е леден, той може да падне като сняг. Ако е топъл, той се трансформира в дъжд.
Образуването на лед в леден облак може да бъде изненадващо мъчно. Дори при температури надалеч под точката на заледяване, водните молекули могат да останат течни. Един от методите да се провокира образуването на лед обаче е да им се даде смес. Когато водните молекули се залепят за повърхността на частицата, те се свързват между тях - развой, прочут като нуклеация. След това други водни молекули се закрепват към тях и се сглобяват в кристална конструкция, която, когато е задоволително тежка, ще падне от небето.
Оказва се, че биологичните молекули и клетъчните стени са извънредно положителни в предизвикването на дъжд. Гъбички, водорасли, пъстър прашец, лишеи, бактерии и даже вируси могат да засяват лед в облаците. Възможно е даже облаците и животът да са свързани в тясно обвързван цикъл, освен живеейки и поглъщайки облаците, само че и помагайки им да се образуват.
Един от най-хубавите „ основатели на дъжд “ е тип бактерия, наречена Pseudomonas. Учените не са сигурни за какво тези бактерии са толкоз положителни в образуването на лед в облаците, само че това може да е обвързвано с метода, по който порастват по листата. Когато леден дъжд падне върху листо, Pseudomonas може да помогне на течната вода да се трансформира в лед при по-високи температури, в сравнение с нормално. Докато ледът разпуква листата, бактериите могат да се хранят с питателните субстанции вътре.
5️⃣ Microbes Are in the Air You Breathe
Наред с птиците, водни кончета и семена от глухарчета, във въздуха се движи голям океан от микроскопични организми. Френският химик Луи Пастьор е измежду първите учени, които през 1860 година разпознават това, което в този момент учените назовават аеробиом. Той подвига стерилни колби с течност и разрешава на плаващи микроби да се заселят в тях, като трансформират бистрата течност в мътна вода. Пастьор улавя микроби по улиците на Париж, във френската провинция и даже на върха на хладилник в Алпите. Съвременниците му обаче се опълчват на концепцията. „ Светът, в който желаете да ни придвижите, е в действителност прекомерно приказен “ , споделя един публицист на Пастьор по това време.
Минават десетилетия, до момента в който хората одобряват действителността на аеробиома. През 30-те години на предишния век няколко учени се издигат в небето със самолети, като държат диапозитиви и чинийки на Петри, с цел да уловят гъбични спори и бактерии във въздуха . Експедиции с балони до стратосферата също улавят кафези там . Днес аеробиолозите от 21-ви век разполагат с усъвършенствани въздушни проби на безпилотни самолети и употребяват технологията за ДНК-секвенция, с цел да разпознават въздушния живот по неговите гени. Изследователите към този момент признават, че аеробиомът е голямо местообитание, изпълнено единствено с гости.
Weather makers: How microbes living in the clouds affect our lives
— Dr. Saskia Popescu (@SaskiaPopescu)
Тези гости идват от огромна част от повърхността на планетата. Всеки път, когато океанска вълна се разрушава, тя изхвърля фини капчици морска вода във въздуха, някои от които носят вируси, бактерии, водорасли и други едноклетъчни организми. Докато някои от капчиците падат бързо назад в океана, други се поемат от ветровете и се издигат в небето, където могат да бъдат пренесени на хиляди километри.
На сушата ветровете могат да брулят земята, носейки бактерии, гъбички и други организми. Всяка заран, когато слънцето изгрява и водата се изпарява във въздуха, то може да притегли и микроскопични организми. Горските пожари основават мощни възходящи течения, които могат да изсмукват микроби от земята и да ги отлепят от стволовете и листата на дърветата, отнасяйки ги нагоре с издигащия се пушек.
Много типове не просто чакат физически сили, с цел да бъдат изстреляни във въздуха. Мъховете, да вземем за пример, развиват стъбълце с торбичка със спори на върха, които освобождават като облаче пари във въздуха. До шест милиона мъхови спори могат да паднат върху един квадратен метър тресавище в течение на едно лято. Много типове опрашващи растения се развъждат, като отделят милиарди поленови зърна, носени във въздуха, всяка пролет.
Гъбите са изключително умели в полета. Те са еволюирали биологични оръдия и други средства за изстрелване на спорите си във въздуха, а спорите им са снабдени със здрави черупки и други акомодации, с цел да устоят на суровите условия, с които се сблъскват, до момента в който пътуват до стратосферата. Гъбите са открити на височина до 20 км, високо над открития океан на Тихия океан, носени там от вятъра.
Според една оценка към трилиони бактериални кафези се издигат всяка година от сушата и морето в небето. Според друга оценка, 50 милиона тона гъбични спори се издигат във въздуха през същото време. Безброй вируси, лишеи, водорасли и други микроскопични форми на живот също се издигат във въздуха. Обичайно е те да пътуват с дни, преди да кацнат, като през това време могат да се реят на стотици или хиляди километри.
По време на тази авантюра, организъм може да прелети в област от въздуха, където водните пари се кондензират на капчици. Скоро той се оказва обхванат от една от тези капчици и възходящите течения могат да го отнесат по-дълбоко във водната маса. Той е навлязъл в сърцето на облак.
If you’re wondering why your asthma, skin disorders, eczema, headaches, migraines, sinus infections, nasal polyps, sleep disorder, pneumonia, are suddenly worse than ever…just look at what they’re putting into the skies over your town. News networks never talk about this.
— Dr. Dennis Walker (@drdenwalker)
Голяма част от наученото от учените за живота в облаците идва от върха на планина във Франция, наречена Пюи дьо Дом. Тя се е образувала преди към 11 000 години, когато пестник от магма се е врязал в хълмовете на Централна Франция, създавайки вулкан, който е излял лава, преди да заспа единствено няколкостотин години по-късно. През последните двадесет години метеорологична станция на върха на Пюи дьо Дом е оборудвана с въздушни проби . Планината е толкоз висока, че облаците постоянно покриват върха ѝ, което разрешава на учените да уловят част от живота, който придвижват.
Проучвания, ръководени от Пиер Амато, аеробиолог в близкия университет Клермон Оверн, разкриха, че всеки милиметър облачна вода, плаваща над Пюи дьо Дом, съдържа до 100 000 кафези. ДНК-то им разкри, че някои принадлежат към познати типове, само че доста са нови за науката.
Учените, които употребяват ДНК за идентифициране на типове, са непрекъснато загрижени за замърсяване и Амато не е изключение. Ястреб, реещ се над Пюи дьо Дом, може да вземем за пример да прелети над епруветките на Амато и да отърси микробите от перата си. В лабораторията на Амато, докторант може да издиша микроби в епруветка. През годините Амато е отхвърлил хиляди евентуални типове, подозирайки, че той или неговите студенти несъзнателно са намазали кожни микроби върху оборудването. Но те решително са разкрили над 28 000 типа бактерии в облаците и над 2600 типа гъби.
Амато и други учени, които учат облаците, подозират, че те може да са изключително положителни места за оцеляване на бактерии – най-малко за някои типове. „ Облаците са среда, отворена за всички, само че където единствено някои могат да виреят “, пишат Амато и екип от сътрудници през 2017 година
За бактериите облакът е като извънземен свят, фрапантно друг от местообитанията, където те нормално живеят на сушата или в морето. Бактериите нормално се струпват дружно. В реките те могат да се трансфорат в микробни рогозки. В червата ни те образуват плътни филми. Но в облака всеки бацил съществува в цялостна самотност, заловен в капан в личната си капчица . Тази изолираност значи, че облачните бактерии не е нужно да се конкурират между тях за лимитирани запаси. Но една капчица няма доста място, с цел да придвижва питателните субстанции, от които микробите се нуждаят, с цел да порастват.
И въпреки всичко Амато и сътрудниците му са разкрили доказателства, че някои микроби в действителност могат да порастват в облаци. В едно изследване откривателите съпоставят проби, събрани от облаци на Пюи дьо Дом, с други, събрани от планината в ясни дни. Изследователите търсят улики за тяхната интензивност, като съпоставят количеството ДНК в пробите си с количеството РНК. Активните, растящи кафези ще вършат доста копия на РНК от своята ДНК, с цел да създават протеини.
Изследователите разкрили, че съотношението на РНК към ДНК е няколко пъти по-високо в облаците, в сравнение с в чист въздух, което е мощен знак, че клетките процъфтяват в облаците. Те също по този начин разкрили, че бактериите в облаците задействат гени, нужни за метаболизма на храната и за растежа.
Human-caused emissions of aerosols – tiny, light‑scattering particles produced mainly by burning fossil fuels – have long acted as an invisible brake on global warming. This is largely because they absorb or reflect incoming sunlight and influence the formation and brightness of…
— Zeke Hausfather (@hausfath)
За да схванат по какъв начин тези бактерии могат да виреят в облаците, откривателите са отгледали някои от типовете, които са уловили в лабораторията си, и по-късно са ги напръскали в камери за симулация на атмосферата. Един тип бацил, прочут като Methylobacterium, употребява силата на слънчевата светлина, с цел да разгради органичния въглерод в капчиците облаци.
С други думи, тези бактерии ядат облаци. Според една оценка, облачните микроби разграждат милион тона органически въглерод в международен мащаб всяка година.
Подобни открития демонстрират, че аеробиомът е мощ, с която би трябвало да се съобразяваме – такава, която оказва мощно въздействие върху химичния състав на атмосферата. Аеробиомът даже трансформира времето.
Когато облакът се образува, той основава възходящи течения, които издигат наситения с вода въздух до огромни височини, където е задоволително студено, с цел да трансформира водата в лед. След това ледът пада назад надолу. Ако въздухът покрай земята е леден, той може да падне като сняг. Ако е топъл, той се трансформира в дъжд.
Образуването на лед в леден облак може да бъде изненадващо мъчно. Дори при температури надалеч под точката на заледяване, водните молекули могат да останат течни. Един от методите да се провокира образуването на лед обаче е да им се даде смес. Когато водните молекули се залепят за повърхността на частицата, те се свързват между тях - развой, прочут като нуклеация. След това други водни молекули се закрепват към тях и се сглобяват в кристална конструкция, която, когато е задоволително тежка, ще падне от небето.
Оказва се, че биологичните молекули и клетъчните стени са извънредно положителни в предизвикването на дъжд. Гъбички, водорасли, пъстър прашец, лишеи, бактерии и даже вируси могат да засяват лед в облаците. Възможно е даже облаците и животът да са свързани в тясно обвързван цикъл, освен живеейки и поглъщайки облаците, само че и помагайки им да се образуват.
Един от най-хубавите „ основатели на дъжд “ е тип бактерия, наречена Pseudomonas. Учените не са сигурни за какво тези бактерии са толкоз положителни в образуването на лед в облаците, само че това може да е обвързвано с метода, по който порастват по листата. Когато леден дъжд падне върху листо, Pseudomonas може да помогне на течната вода да се трансформира в лед при по-високи температури, в сравнение с нормално. Докато ледът разпуква листата, бактериите могат да се хранят с питателните субстанции вътре.
5️⃣ Microbes Are in the Air You Breathe
Източник: vesti.bg
КОМЕНТАРИ