Исследователи выяснили, что туманы — это не просто летящая атмосферная влага, а полноценная, хоть и временная, экосистема. Оказалось, что бактерии не просто используют капли воды как бесплатное такси, но и активно растут в них, попутно очищая наш воздух от канцерогенного формальдегида.
Ученым давно известно, что микробы способны подниматься в небо и дрейфовать в облаках. Однако до сих пор доминировало мнение, что в атмосфере они находятся на правах «безбилетных пассажиров» — пережидают полет в спящем состоянии (анабиозе), пока гравитация или случайный дождь не вернут их обратно на твердую землю. Доказать, что капли воды могут служить для них настоящим домом со своей экономикой, долгое время не удавалось.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Чтобы поймать микробов за трапезой прямо в воздухе, микробиолог Тхи Тхыонг Тхыонг Као решила сфокусироваться на туманах — своеобразных «облаках на уровне земли».
Сбор материала оказался нетривиальной задачей. Обычный туман постоянно сдувается и перемешивается ветром, поэтому измерить, как меняется биологическая активность внутри одних и тех же капель с течением времени, практически невозможно. Для решения этой проблемы Као вместе с коллегами отправилась в Пенсильванию, в долину реки Саскуэханна. Там часто образуется так называемый радиационный туман — он возникает тихими прохладными ночами в безветренных низинах, когда быстро остывающая земля конденсирует влагу из неподвижного воздуха прямо над собой.
Анализ собранных образцов преподнес сюрприз. Као выяснила, что бактериями заселено меньше 1 процента всех капель. Однако в абсолютных цифрах этот микромир оказался колоссальным. По словам Феррана Гарсия-Пичеля, соавтора работы и директора Центра фундаментальной и прикладной микробиомики Университета Аризоны, в одном наперстке туманной воды обитает около 10 миллионов бактерий. Это сопоставимо с плотностью жизни в Мировом океане.
Сравнивая пробы сухого воздуха до появления тумана и сразу после, ученые заметили резкий скачок численности одной конкретной группы микроорганизмов — метилобактерий (Methylobacterium). Часы, проведенные за микроскопом, подтвердили догадки: бактерии внутри капель не спали. Они становились больше и активно делились.
В качестве главного источника углерода для роста эти микроорганизмы выбрали одно из самых неприятных для человека веществ — формальдегид. Это распространенный токсичный газ, который обильно выбрасывается автомобилями и промышленными предприятиями, а также играет ключевую роль в образовании опасного приземного озонового смога.
Попав в туманную каплю, метилобактерии начинают поглощать формальдегид с невероятной скоростью. Настолько высокой, что исследователи поначалу удивились: при таких темпах химикат в замкнутом пространстве должен был просто убить микробов. Выяснилось, что бактерии используют хитрый механизм самозащиты. Они не только питаются формальдегидом, но и целенаправленно расщепляют его излишки до безопасного углекислого газа, чтобы не отравиться. В итоге получается идеальный симбиоз: бактерии получают пищу и защиту, а люди — более чистый воздух.
Это открытие вносит серьезные коррективы в наши знания о климате. Традиционно считается, что химия атмосферы — это дневной процесс, главным драйвером которого выступает солнечный свет и ультрафиолет. По ночам реакции в воздухе обычно затихают. Но работа Као и ее коллег доказывает: ночью эстафету по переработке газов в атмосфере берут на себя микробы. Они выступают не просто пассивными биологическими катализаторами, а активными участниками процессов, меняющими химический состав воздуха.
Кроме того, исследование подкидывает пищу для размышлений поклонникам экологичных стартапов. В последние годы в засушливых регионах активно внедряют системы сбора питьевой влаги прямо из тумана с помощью гигантских сетей. Маркетологи часто преподносят эту воду как самую чистую, первозданную влагу, созданную природой.
Однако теперь мы знаем правду: когда вы пьете сырую воду из тумана, вы опрокидываете в себя густой бульон из живых метилобактерий, которые только что плотно поужинали промышленным формальдегидом. Разумеется, такую воду нужно тщательно фильтровать и обеззараживать перед употреблением — так же, как влагу из любой открытой лужи или реки.
Ученые также осторожно добавляют экологический нюанс: массово вылавливая туман сетями, человечество рискует нарушить работу невидимых уборщиков. Как отмечает Гарсия-Пичель, собирая воду таким образом, мы буквально изымаем из воздуха наших маленьких помощников. И пока не до конца ясно, что нужнее для крупных городов — лишние литры технической воды или масштабная бесплатная очистка атмосферы от канцерогенов силами природы.
Ссылка на исследование: Growth and formaldehyde degradation of photoheterotrophic Methylobacterium within radiation fogs.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Читайте также: Даже самое глубокое ничто во Вселенной оказалось не таким уж пустым
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.