С обзиром на превладавајуће ветрове, Давид Ј. Смитх је сматрао да су узорци ваздуха прикупљени на успаваном вулкану у Орегону пуни ДНК потписа мртвих микроорганизама из Азије и Тихог океана. Није очекивао да би ишта могло преживети путовање кроз оштру горњу атмосферу до истраживачке станице у опсерваторију Моунт Бацхелор, на надморској висини од 9 000 стопа.
Сличан садржај
- 11 разлога за љубав бактерија, гљивица и спорова
- Научници проналазе живот у Црвеним водопадима Антарктике
"Мислио сам да у основи не прикупљамо ништа осим мртве биомасе", каже Смитх, научник из НАСА-иног истраживачког центра Амес.
Али када је његов тим стигао у лабораторију са узорцима, узетим из два велика отпада прашине, у пролеће 2011. године, открили су успешан гомилу аутостопера. Више од 27 процената узорака бактерија и више од 47 процената узорака гљивица још увек је било живо.
Коначно, тим је открио око 2.100 врста микроба, укључујући врсту археје која је само раније била изолована крај обале Јапана. "У мом уму то је био пиштољ за пушење", каже Смитх. Азија је, како он воли да каже, кихнула по Северној Америци.
На небу су пронађени микроби откад је Дарвин 1830-их прикупио ветробранску прашину на броду ХМС Беагле, 1.000 миља западно од Африке. Али технологије за ДНК анализу, прикупљање на висини и моделирање атмосфере дају научницима нови поглед на препуни живот високо изнад Земље. На пример, недавна истраживања показују да су микроби скривени играчи у атмосфери, правећи облаке, узрокујући кишу, ширећи болести међу континентима и можда чак мењајући климу.
"Атмосферу доживљавам као аутопут, у нај буквалитетнијем смислу", каже Смитх. "Омогућује размјену микроорганизама између екосистема на хиљаде километара удаљених, а за мене је то дубља еколошка посљедица још увијек нисмо у потпуности замотали главе."
Микроби у ваздуху потенцијално имају огроман утицај на нашу планету. Неки научници приписују епидемију слинавке и шапа 2001. године у Британији дивовској олуји на северу Африке која је носила прашину и евентуално споре болести животиња хиљадама километара северно само недељу дана пре првих пријављених случајева.
Вирус блуетонгуеа, који инфицира домаће и дивље животиње, некада је био присутан само у Африци. Али то је сада пронађено у Великој Британији, вероватно резултат превладавајућег ветра.
Научници који испадају пад коралних гребена у скоро нетакнутим пределима Кариба указују на прашину и пратеће микробе, узнемирене током афричких олуја са прашином и ношене на запад, као кривца. Посебна гљива која убија љубитеље мора први пут је стигла 1983., кажу истраживачи, када је суша у Сахари створила облаке прашине који су лебдјели преко Атлантика.
У западном Тексасу, истраживачи са Тексашког универзитета Тецх прикупили су узорке ваздуха уназад и низ ветар од десет сточних хранилица. Микроби отпорни на антибиотике били су 4.000 процената чешћи у узорцима силазног ветра. Пхилип Смитх, ванредни професор земаљске екотоксикологије, и Грег Маиер, ванредни професор молекуларне токсикологије, рекли су да рад успоставља основу за даљња истраживања.
Завршили су студију одрживости која ће бити објављена почетком 2016. године и желе да погледају питања колико честице путују и може ли се отпорност пренијети на нативне бактерије. Антибиотици, напомиње Маиер, постојали су у природи много пре него што су их људи позајмили. Али шта се дешава када су сконцентрисани на места или се шире на ветру?
Оно што је јасно јесте да има далеко више одрживих микроба на далеко неугоднијим местима него што су научници очекивали.
Истраживачи са Џорџијског технолошког института, подржани НАСА-ином грантом, прегледали су узорке ваздуха прикупљене авионом који је летео током урагана миљама изнад Земље. Открили су да живе ћелије чине око 20 процената микроба који се бацају олујом.
"Нисмо очекивали да ћемо на 10.000 метара пронаћи толико нетакнутих и живих бактеријских ћелија", каже Костас Константинидис, микробиолог са Џорџијског технолошког института.
Константинидис и његов тим посебно су заинтересовани за то како микроби доприносе стварању облака и падавинама. Нуклеи у бактеријама у ваздуху покрећу кондензацију. Неки научници сада верују да микроби могу играти главну улогу у метеорологији. "Они имају велики потенцијал да утичу на формирање облака и климу, " додаје Константинидис.
У међувремену, Смитха је заинтригирало како микроби преживљавају или се можда поправљају након вишедневних путовања у оштром зрачењу горње атмосфере. НАСА-ин пројекат ЕМИСТ (Излагање микроорганизама у стратосфери), на челу Смитха, два је пута на балону преносио бактерије које стварају споре на 125.000 стопа изнад пустиње Њу Мексика, како би истражио њихов опстанак.
За НАСА, рад је повезан са планетарном заштитом. Ако свемирска летелица контаминирана Земљином бактеријом досегне Марс - који има услове сличне земљиној стратосфери - и бактерије преживе, то може да нам закомплицира потрагу за доказима живота на Марсу или чак да убију урођене микробе, ако постоје.
Али такође има далеко шире могућности. Као и ранији истраживачи који су истраживали прашуму тражећи чудесне лекове, истраживачи ће једног дана моћи да пронађу лекове у ситним становницима атмосфере. Можда нам атмосферске бактерије нуде врхунску заштиту од сунца и заштиту од зрачења.
"Изузетно је да је организам који може да преживи тако оштро окружење у многим случајевима једна ћелија", каже Смит. „Како су они што раде?"
Научни балон држи НАСА-ин откривајући микроорганизме у стратосфери (Е-МИСТ) непосредно пред лансирање 24. августа 2014. Експеримент је изложио Земљине бактерије горњој атмосфери како би сазнао да ли могу да преживе тешке услове. (НАСА)
