Бактерии с комфортом летают в облаках

Недавно группа американских микробиологов и их коллеги из Франции выяснили, что обитающие в облаках бактерии живут в этих "воздушных замках" полноценной жизнью — они активно добывают себе пищу и даже размножаются. Более того, воздействуя на состав конденсирующейся воды, эти крошечные путешественники препятствуют формированию дождевых облаков.

Фото:

Облака, неторопливо проплывающие у нас над головой, вовсе не являются безжизненными — в них обитают различные микроорганизмы. Причем одни из них являются просто "туристами", которых потоки воздуха случайно унесли с поверхности нашей планеты. Однако данные бактерии не особенно интересуют ученых, поскольку пребывают на небесах в виде капсул и активной жизнедеятельности не ведут.

Читайте также:Бактерии — повелители дождя

А вот другие микробы именно что живут в облачных "чертогах" — они взаимодействуют с окружающим миром, добывают себе пищу и даже размножаются. Более того, они даже могут весьма активно влиять на погоду. Дело в том, что любые маленькие частицы, попадающие в атмосферу, служат "облачными ядрами конденсации", то есть некими центрами, вокруг которых начинается образование водяных капель из пара. Таким образом, данные бактерии часто сами создают вокруг себя облака и даже могут привести к тому, что из них начинает идти дождь.

Интересно, что данные микроорганизмы предпочитают квартировать не в воздухе, а в созданных ими же водяных каплях. При этом в таких водяных шариках происходит взаимодействие растворенных веществ часть из которых выделяется самой бактерией-хозяйкой, что влияет на физические свойства самой капли — и на то, как она отражает свет, и на ее способность вырасти и, соответственно, выпасть дождем на землю. Проходящие между этими веществами химические реакции могут также привести к испарению жидкости, после чего бездомная бактерия снова будет готова конденсировать на себе влагу, то есть строить себе новое жилище.

До сих пор ученые не могли понять, как этим крошкам удается осуществлять столь бурную деятельность в поднебесье, ведь там присутствуют два весьма неблагоприятных для них фактора — низкие температуры и интенсивное ультрафиолетовое излучение. И вот недавно группа американских микробиологов из Калифорнийского Университета в Сан-Диего и их коллеги из Франции смогли разгадать эту загадку. Для начала ученые собрали пробы облачной воды на вершине Пюи-де-Дом — вулкана в Центральной Франции. Половину образцов отфильтровали так, чтобы в них не было никакой жизни — таким образом, они стали материалом, на котором проводили контрольный эксперимент.

Другую половину разделили на две части, одну из которых подвергли воздействию ультрафиолетового излучения, а другая была помещена в темное место. После чего исследователи в течении недели через каждые 12 часов проводили химический анализ воды. Маркером активности бактерий служили аденозинтри- и аденозиндифосфорные кислоты (АТФ и АДФ).

И это было сделано неспроста — ведь АТФ является веществом, где запасается клеточная энергия. Если бактерии нужно ее добыть, происходит превращкение АТФ в АДФ (путем отсоединения одного фосфорного остатка — при этом клетка использует энергию, выделяющуюся в результате разрыва данной химической связи). То есть, если анализы постоянно показывают наличие АТФ и АДФ в равных пропорциях, то это значит, что бактерия потребляет энергию, и, следовательно, живет активной и насыщенной жизнью.

В результате выяснилось, что это соотношение двух кислот было действительно одинаковым, и, что самое интересное, количество АТФ и АДФ было весьма значительно. То есть бактерии действительно жили в облаках полноценной жизнью. Возможно, именно большие затраты энергии и помогали микроорганизмам справляться с холодом.

А что касается ультрафиолета, то здесь исследователи наблюдали весьма любопытный феномен. В самом начале эксперимента уровень перекиси водорода и гидроксильных радикалов (которые образуются при УФ-воздействии был весьма высок). Однако к концу недели он сильно снизился. Ученые установили, что значительную часть перекиси разлагали сами бактерии при помощи специальных ферментов. Таким образом стало ясно, что воздействие ультрафиолета для этих крошечных воздушных странников также не особенно опасно.

Было также установлено, что воздействие УФ-излучения никак не отражалось на стабильности большинства органических соединений, присутствовавших в каплях. Однако к концу недели органики в воде стало меньше. Получается, что это тоже дело "рук" (точнее говоря, ферментов) микроорганизмов — они поедали живые молекулы для того, что бы иметь возможность синтезировать АТФ и обеспечивать себя энергией.

Получается, что небесные бактерии, очищая воду от гидроксильных соединений и органики, становятся причиной образования облаков, обладающих высокой отражающей способностью (то есть состоящих из достаточно чистой воды). И, что самое интересное, подобные облака имеют достаточно мало шансов стать дождевыми тучами.

Читайте также:Амазонские леса сами вызывают дождь

А это значит только одно — микроорганизмы сами заботятся о том, что бы их воздушное путешествие продолжалось как можно дольше, ибо с дождем они непременно вернутся на землю. Вот как этим крошкам нравится летать!

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"