Tusinder af arter af mikroorganismer kører deres vej fra Asien over Stillehavet og lander i Nordamerika.
Et overraskende antal mikroorganismer - 99 procent flere slags end det, der var rapporteret i fund, der blev offentliggjort for kun fire måneder siden - springer det største kløft på jorden. Ved at køre i den øvre troposfære kører de vej fra Asien over Stillehavet og lander i Nordamerika.
For første gang har forskere været i stand til at samle nok biomasse i form af DNA til at anvende molekylære metoder på prøver fra to store støvplommer med oprindelse i Asien i foråret 2011. Forskerne opdagede mere end 2.100 unikke arter sammenlignet med kun 18 fundne i de samme plommer ved hjælp af traditionelle kultiveringsmetoder, resultater, de offentliggjorde i juli.
Scanningselektronmikroskopi afslører en rosinformet bakteriespore på toppen af et støvkorn, der rejste fra Asien højt i troposfæren til vestkysten og blev opdaget af et observatorium i det centrale Oregon. Billedkredit: NASA Kennedy Space Center
”Den lange rækkevidde og det overraskende niveau af artsrigdom i den øvre atmosfære vælter traditionelle paradigmer inden for aerobiologi,” siger David J.Smith, der for nylig fik sin doktorgrad på University of Washington inden for biologi og astrobiologi. Han er hovedforfatter af en artikel i den aktuelle udgave af tidsskriftet Applied and Environmental Microbiology.
”Det er en lille verden. Global vindcirkulation kan flytte Jordens mindste livstyper næsten overalt, ”sagde Smith.
Det er blevet estimeret, at ca. 7,1 mio. Ton (64 teragram) aerosoler - støv, forurenende stoffer og andre atmosfæriske partikler, herunder mikroorganismer - krydser Stillehavet hvert år. Aerosoler transporteres af vindstorme ind i troposfærens øvre rækkevidde. Troposfæren, det luftlag, der er tættest på jorden op til ca. 18 miles, er hvor næsten alt vores vejr forekommer.
Medforfatter Daniel Jaffe, professor ved UW Bothell, har tidligere dokumenteret særlig store mængder aerosoler i troposfæren, der foretager den trans-stillehavsrejse på syv til 10 dage. De nylige fund er baseret på to sådanne plommer, den ene i april og den anden i maj 2011, der blev fundet ved Mount Bachelor i Cascade Mountains i det centrale Oregon.
Støvplommer, den ene i april og den anden i maj 2011, stammer fra Asien og rejste vest - højt i troposfæren - over Stillehavet til vestkysten, hvor de blev opdaget af et observatorium i det centrale Oregon. Videnskabsmænd brugte modeller til at bestemme ryggen. Billedkredit: U fra Washington
De fleste af mikroorganismerne - omkring halvdelen var bakterielle og den anden halvdel svampe - stammede fra jord og var enten døde ved ankomsten eller ufarlige for mennesker. Et par svampearter er tidligere blevet forbundet med afgrøder, men forskere havde ingen måde at bestemme, om nogen afgrøder blev påvirket under en af pludsbegivenhederne.
De fleste af arterne i blommerne findes i lave baggrundsniveauer på vestkysten. Plommene bragte imidlertid forhøjede niveauer af sådanne organismer, hvilket førte forskerne til at sige, at det kan være nyttigt at tænke på mikroorganismer som luftforurening: mikroorganismer, der ikke er bemærket i baggrundsniveauer, kan være mere relevante i koncentrerede doser.
”Jeg var meget overrasket over koncentrationerne. Man kunne forvente, at koncentrationerne af celler falder med højden baseret på nedfald og fortynding, ”sagde Smith. ”Men under disse plughændelser samlede atmosfæren disse celler lige som med andre former for luftforurening.”
Det er interessant, siger Smith, at to af de tre mest almindelige bakteriefamilier i ryge er kendt for deres evne til at danne sporer på måder, som de kan dvale sikkert under barske forhold, hvilket gør dem specielt godt tilpasset transport i højde.
”Jeg tror, vi kommer tæt på at kalde atmosfæren et økosystem,” sagde Smith. ”Indtil for nylig vil de fleste mennesker omtale det som et transportbånd eller et kortvarigt sted, hvor livet bevæger sig gennem. Men opdagelsen af så mange celler, der potentielt er i stand til at tilpasse sig at rejse lange afstande i store højder, udfordrer den gamle klassificering. ”
Celler kan også interagere med deres højtliggende miljø, for eksempel at blive kernen for regndråber og sneflag og påvirke mængden af nedbør, der falder. Andre forskere estimerer, at 30 procent af den globale nedbør stammer fra mikrober.
På den anden side har forskere endnu ikke set bevis for metabolisme eller vækst af mikroorganismer, mens de er høje, og der er en begrænset tid, som enhver organisme måtte bo der.
Prøveudtagning af den øvre troposfære for mikroorganismer i fortiden har været en plettet indsats ved hjælp af fly og balloner, sagde Smith
”Fordi det er så svært at få prøver, hævder jeg, at det sandsynligvis er det sidste biologiske miljø på planeten, der skal udforskes,” sagde han.
Mount Bachelor har, som mange andre bjerge i kaskaderne, en top høj nok til at gennembore den øverste troposfære. I modsætning til andre bjerge i kaskaderne er toppen af bacheloren imidlertid et langt mere tilgængeligt sted for et observatorium, fordi der findes et skiområde der. Der er magt og at bringe udstyr og personale til observatoriet er ikke en stor virksomhed, du tager bare skiliften.
Via University of Washington