בהתחשב ברוחות השוררות, דיוויד ג'יי סמית 'חשב שהדגימות האוויריות שנאספו על גבי הר געש רדומים באורגון יהיו מלאות בחתימות DNA ממיקרואורגניזמים מתים מאסיה והאוקיאנוס השקט. הוא לא ציפה שמשהו יוכל לשרוד את המסע דרך האטמוספירה העליונה הקשה לתחנת המחקר במצפה הר הרווקים, בגובה של 9, 000 רגל.
תוכן קשור
- 11 סיבות לאהוב חיידקים, פטריות ונבגים
- מדענים מוצאים חיים במפלים אדומים של דם באנטארקטיקה
"חשבתי שבאופן בסיסי לא נאסוף אלא ביומסה מתה", אומר סמית ', מדען מחקר במרכז המחקר של אמס של נאס"א.
אבל כשהצוות שלו הגיע למעבדה עם הדגימות, שנלקחו משני זרימת אבק גדולות באביב 2011, הם גילו חבורה של טרמפיסטים משגשגים. יותר מ- 27 אחוז מדגימות החיידק ויותר מ- 47 אחוז מדגימות הפטרייה היו עדיין בחיים.
בסופו של דבר, הצוות גילה כ -2, 100 מינים של חיידקים, כולל סוג של Archea שרק קודם לכן מבודד מול חופי יפן. "במוחי, זה היה האקדח המעשן, " אומר סמית '. אסיה, כמו שהוא אוהב לומר, התעטשה מצפון אמריקה.
מיקרוביים נמצאו בשמים מאז דרווין אסף אבק סחול ברוח על סיפון ה- HMS Beagle 1, 000 מיילים מערבית לאפריקה בשנות ה -30 של המאה ה -19. אולם טכנולוגיות לניתוח DNA, איסוף בגובה ומודלים אטמוספריים מעניקים למדענים מבט חדש על החיים הצפופים גבוה מעל כדור הארץ. לדוגמה, מחקרים עדכניים מראים כי חיידקים הם שחקנים נסתרים באטמוספרה, מייצרים עננים, גורמים גשם, מפיצים מחלות בין יבשות ואולי אפילו משנים אקלים.
"אני רואה באווירה כביש מהיר, במובן המילולי ביותר של המונח, " אומר סמית '. "זה מאפשר חילופי מיקרואורגניזמים בין מערכות אקולוגיות באלפי מיילים זה מזה, ולי זו תוצאה אקולוגית עמוקה יותר שעדיין לא עטפנו את הראש במלואן."
למיקרובים הנישאים באוויר יש השפעות עצומות על כדור הארץ שלנו. יש מדענים המייחסים את התפרצות הפה והפה ב -2001 בבריטניה לסערה ענקית בצפון אפריקה שנשאה אבק ואולי נבגים של מחלת החיות אלפי מיילים צפונית רק שבוע לפני המקרים המדווחים הראשונים.
נגיף Bluetongue, המדביק בעלי חיים ביתיים ופראיים, היה קיים רק באפריקה. אבל זה נמצא עכשיו בבריטניה הגדולה, ככל הנראה תוצאה של הרוחות השוררות.
מדענים שבדקו את שקיעתם של שוניות האלמוגים בקטעים כמעט קדולים של האיים הקריביים, מצביעים על אבק ומלווים חיידקים, מעוררים במהלך סערות אבק אפריקאיות ונשאו מערבה, כאשם. פטריה מסוימת שהורגת את אוהדי הים הגיעה לראשונה בשנת 1983, אומרים החוקרים, כאשר בצורת בסהרה יצרה ענני אבק שצפו על פני האוקיאנוס האטלנטי.
במערב טקסס, חוקרים מאוניברסיטת טקסס טקס אספו דגימות אוויר לרוח ולרוח של עשר זונות בקר. חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה היו 4, 000 אחוז יותר נפוצים בדגימות הרוח. פיליפ סמית ', פרופסור חבר לאקוטוקסיקולוגיה יבשתית, וגרג מאייר, פרופסור חבר לרעלילות מולקולארית, אמרו כי היצירה קובעת קו בסיס להמשך המחקר.
הם סיימו מחקר של כדאיות שישוחרר בתחילת 2016 ורוצים לבדוק את השאלות עד כמה החלקיקים עוברים והאם ניתן להעביר עמידות לחיידקים ילידים. אנטיביוטיקה, מציין מאייר, התקיימה בטבע הרבה לפני שבני האדם שאלו אותם. אבל מה קורה כשהם מרוכזים במקומות, או מתפשטים על הרוח?
מה שברור הוא שישנם חיידקים קיימא הרבה יותר במקומות חסרי יכולת הרבה יותר ממה שציפו המדענים.
חוקרים ממכון הטכנולוגיה בג'ורג'יה, הנתמכים על ידי מענק מחקר של נאס"א, בדקו דגימות אוויר שנאספו על ידי מטוס שטס במהלך סופות הוריקן מיילים מעל כדור הארץ. הם גילו שתאים חיים היוו כ 20 אחוז מהמיקרובים שהושלכו על הסערה.
"לא ציפינו למצוא כל כך הרבה תאי חיידקים שלמים וחיים בגובה 10, 000 מטרים", אומר קוסטאס קונסטנטינידיס, מיקרוביולוג במכון הטכנולוגי בג'ורג'יה.
קונסטנטינידיס וצוותו מעוניינים במיוחד כיצד תורמים חיידקים להיווצרות עננים ומשקעים. גרעינים בחיידקים באוויר יוזמים עיבוי. ישנם מדענים שמאמינים כעת כי חיידקים עשויים לשחק תפקיד מרכזי במטאורולוגיה. "יש להם פוטנציאל גדול להשפיע על היווצרות העננים ועל האקלים", מוסיף קונסטנטינידיס.
בינתיים, סמית מסתקרן מהאופן בו חיידקים שורדים או אולי מתקנים את עצמם לאחר מסעות ארוכים של ימים בקרינה הקשה של האטמוספירה העליונה. פרויקט של נאס"א, EMIST (חשיפת מיקרואורגניזמים בסטרטוספרה), בראשות סמית ', הוביל פעמיים חיידקים יוצרי נבגים לגובה של 125, 000 רגל מעל מדבר ניו מקסיקו על בלון כדי לחקור את הישרדותם.
עבור נאס"א העבודה קשורה להגנה פלנטרית. אם חללית מזוהמת עם חיידקי כדור הארץ מגיעה למאדים - שיש להם תנאים דומים לסטרטוספרה של כדור הארץ - והחיידק שורד, זה יכול לסבך את החיפוש שלנו אחר עדויות לחיים במאדים או אפילו להרוג חיידקים ילידים, אם הם קיימים.
אבל יש לו גם אפשרויות רחבות הרבה יותר. כמו חוקרים קודמים שחקרו את יער הגשם בחיפוש אחר תרופות פלאות, החוקרים עשויים יום אחד למצוא תרופות בקרב תושבי האווירה המעטים. אולי חיידקים אטמוספריים יכולים להציע לנו את קרם הגנה האולטימטיבי והגנה מפני קרינה.
"יוצא דופן שאורגניזם שיכול לשרוד סביבה כל כך קשה הוא במקרים רבים תא בודד", אומר סמית ', "איך הם עושים את מה שהם עושים?"
בלון מדעי מחזיק את הניסוי לחשיפה של מיקרואורגניזמים של נאס"א בסטרטוספרה (E-MIST) זמן קצר לפני השיגור ב- 24 באוגוסט 2014. הניסוי חשף את חיידקי כדור הארץ לאטמוספירה העליונה כדי ללמוד אם הם יכולים לשרוד את התנאים הקשים. (נאס"א)
