Микроорганизмы нередко совершают прогулки в облаках. Одни просто ждут возвращения на более привычную земную твердь, а другие активно взаимодействуют с окружающим миром, несмотря на всю его странность. Это немалый подвиг, учитывая страшный холод, интенсивное УФ-излучение и кислую, едкую воду.
Как известно, очень маленькие частицы, попадающие в атмосферу, служат «облачными ядрами конденсации» (cloud condensation nuclei), то есть своего рода семенами, способствующими образованию капелек, из которых складываются облака. В крошечных водяных шариках происходит взаимодействие растворённых веществ, что влияет на физические свойства самой капли: и на то, как она отражает свет, и на её способность вырасти и выпасть дождём. Реакции могут также привести к испарению жидкости, после чего частица снова будет готова конденсировать на себе влагу.
Предыдущие исследования показали, что живущие в облачной воде бактерии (которые тоже могут играть роль ядра конденсации), способны принимать участие в этой химии, несмотря на холод и ультрафиолетовое излучение. Однако экспериментаторы до сих пор не учитывали наличия важных ингредиентов облачного коктейля — перекиси водорода и гидроксильных радикалов, образующихся под действием УФ-излучения. Эти вещества токсичны для клеток.
Поэтому группа французских исследователей добыла пробы облачной воды на вершине Пюи-де-Дом — вулкана в Центральной Франции. Половину образцов отфильтровали так, чтобы в них не было никакой жизни и чтобы они стали базой для сравнения. Часть второй половины подверглась воздействию ультрафиолетового излучения (для создания свободных радикалов), а другую часть поместили в тёмное место.
В течение недели каждые 12 часов специалисты осуществляли анализ химического состава воды. Измерения АТФ и АДФ (компонентов метаболического цикла бактерий) показывали, что организмы всё это время оставались в живых, несмотря на, казалось бы, неблагоприятные условия.
Во всех пробах количество перекиси водорода с течением времени снижалось даже при отсутствии расщепляющего её УФ-излучения, поскольку она реагирует с другими соединениями. Однако было ясно, что значительная часть перекиси разлагается самими бактериями. Вероятно, это своего рода защитный механизм: оказавшись в условиях определённого химического стресса, клетки вырабатывают фермент, помогающий нейтрализовать окислители (перекись водорода и гидроксильные радикалы).
Наличие УФ-излучения (и, соответственно, гидроксильных радикалов) никак не отражалось на стабильности большинства органических соединений, присутствовавших в каплях. Единственными «врагами» последних были бактерии, питавшиеся ими.
Итак, бактерии, скорее всего, действительно активны в облаках. И они не просто там выживают, а оказывают значительное влияние на химические процессы в каплях воды: контролируют концентрацию гидроксильных радикалов и формируют частицы, которые в будущем могут стать ядрами конденсации (такие облака будут обладать более высокой отражающей способностью и, соответственно, едва ли превратятся в дождевые тучи).
Результаты исследования опубликованы в журнале
Подготовлено по материалам
В тему:
Ссылки:
[1] https://argumentua.com/reportazh/foto-dnya
[2] http://images.google.co.uk/imgres?imgurl=http://www.cs.technion.ac.il/~danken/all/fuji-cloud.jpg&imgrefurl=http://www.cs.technion.ac.il/~danken/&h=480&w=640&sz=27&tbnid=AxsAnF_6i3LUDM:&tbnh=101&tbnw=135&hl=en&start=11&prev=/images%3Fq%3Dcloud%2Bphotos%26svnum%3D10%26hl%3Den%26lr%3D%26rls%3DGGLG,GGLG:2006-12,GGLG:en%26sa%3DN
[3] http://www.pnas.org/content/110/2/559
[4] http://arstechnica.com/science/2013/01/the-clouds-are-alive-as-microbes-fly-unfriendly-skies/
[5] http://science.compulenta.ru
[6] http://argumentua.com/severnoe-siyanie-nad-ozerom-v-islandii
[7] http://argumentua.com/reportazh/belyi-kupol-i-severnoe-siyanie
[8] http://argumentua.com/reportazh/vybros-koronalnoi-massy-na-solntse