03.03.2008

Дождь и снег появляются благодаря бактериям в облаках

Группа учёных под руководством профессора Брента Крайстнера (Brent Christner) с факультета биологических наук (Department of Biological Sciences) университета Луизианы обнаружила, что за образование почти всех осадков могут отвечать бактерии.

Бактерия Pseudomonas syringae (та же, что вызывает обморожение, повреждение от заморозков у некоторых растений), вполне вероятно, участвует в образовании снега и дождя.

Крайстнер и его коллеги пришли к этому выводу, исследуя свежевыпавший снег в 19 разных местах в таких странах, как Франция и США, а также в Антарктике.

Почему же бактерии тоже могут участвовать в образовании осадков и вызывать своего рода «биоосаждение»?

Поясним. Чтобы образовались капли дождя или снежинки, необходимо наличие центров кристаллизации. Ими могут стать частицы любого аэрозоля, например, минерального происхождения (пыль и сажа). Однако клетки бактерий, грибков или даже микроскопических водорослей иногда «работают» не хуже. До сих пор учёным не было ясно, как они это делают, и какова доля осадков, образующихся благодаря таким биологическим центрам кристаллизации.

Дабы установить это, микробиологи растопили образцы собранного снега и отделили все частицы, которые могут отвечать за кристаллизацию льда. Затем эти частицы поместили в чистую воду и стали медленно понижать температуру.

Чем выше температура превращения воды в лёд, тем больше в ней центров кристаллизации, тем более вероятно, что за это превращение ответственны именно микробы.

Чтобы определить массовую долю последних, учёные нагрели образцы воды и обработали их химическими препаратами, убивающими живые организмы, а затем снова промеряли температуры замерзания.

Выяснилось, что образцы содержали от 4 до 120 центров кристаллизации на литр растопленного снега и от 69% до 100% из них были биологического происхождения — рапортуют авторы в статье, опубликованной в журнале Science.

Биологи были немало удивлены тем, что обнаружили «дождливые» бактерии абсолютно во всех образцах снега (хотя в снегах Антарктики их было меньше, но они всё-таки присутствовали). Таким образом, учёные доказали, что бактерии могут путешествовать с облаками на дальние расстояния и быть причиной осадков по всему миру при достаточно высоких температурах.

Зачем же это бактериям? Бактерии — патогенные микроорганизмы. Они используют свою возможность «провоцирования» замораживания воды (при температуре выше нуля градусов Цельсия) для разрыва стенок клеток растений, которыми они питаются. Кроме того, та же функция, возможно, позволяет им, переместившись на некоторое расстояние, быстрее вернуться обратно на Землю.

Кстати, у открытия есть и практическое приложение. Возможно, выращивание в засушливых районах зерновых, которые поражены Pseudomonas syringae, приведёт к появлению долгожданных дождей.

«Таким образом, — резюмирует в пресс-релизе университета Крайстнер, — учёным ещё предстоит многое понять о взаимодействии климата и биосферы Земли».

Это открытие можно считать ещё одним подтверждением Гайя-гипотезы, которая рассматривает Землю как единый организм, в результате саморегуляции способный поддерживать основные параметры среды на постоянном уровне.

Источники:

1. MEMBRANA