البكتيريا التي تعيش داخل الأعاصير

سبعة أميال فوق سطح الأرض، حيث تتم ولادة الطقس ، وتقع طبقة التروپوسفير - أكثر طبقة من الغلاف الجوي قربا من الأرض. هناك في الأعلى ، حيث تتحرك السحب حولها، هي البكتيريا التي يمكنها حتى تصنع الأمطار ومهمتها تشكيل الغيوم.

وmicrobiome الغلاف الجوي هومفهوم ومجال للدراسة يكتسب أهمية متزايدة, ونحن نبدأ في التعامل مع تغير المناخ والبيئة، حيث لدينا فهم أكثر وأكثر للنظم الإيكولوجية في أرضنا ال1ى لا يزال حيويا. بالنظر إلى الأضرار التي سببها الإعصار في الولايات المتحدة وأماكن أخرى على ما يظهر تنطوى على زيادة هائلة في العقود الأخيرة، فإنه من المهم حتى ننظر للأسوأ. حيث يمكن حتى نتكلف ما يصل إلى 1 مليون دولار لكل ميل مربع لإجراءات الإخلاء وحدها.

في عام 2010، شرعت وكالة ناسا العمل على واحد من أكبر الجهود البحثية عن الإعصار - GRIP (الأصول وتكثيف العمليات السريعة). وكان الهدف هومن أجل فهم أفضل وتوصيف لكيفية تشكيل وتطوير العواصف الاستوائية إلى أعاصير جبارة . مع أسطول من الطائرات ومعدات أرضية، ونماذج الكمبيوتر، والأقمار الصناعية، خلال فترةستة أشهر، جمعت GRIP جميع أنواع البيانات حول الطبيعة، والهياكل وديناميكيات وحركة الأعاصير. البيانات لا تقدر بثمن. جمعوا أيضا الشيء تلوالآخر - حتى الكائنات الدقيقة في الغلاف الجوي.

عين الاعصار ايرل في المحيط الأطلسي، وينظر من طائرة ناسا للبحوث يوم 30 اغسطس، 2010. أطلقت هذه الرحلة من خلال eyewall ايرل كما كان تكثيف الإعصار من فئة 2 إلى 4. جمع الباحثون عينات من الهواء في هذه الرحلة من إرتفاع حوالي 30،000 قدم فوق البر والبحر وعلى مقربة من 100 نوع مختلف من البكتيريا.

المشكلة في السابق، كان دائما صعوبة في جمع ما يكفي من الكتلة الحيوية الميكروبية للدراسة. وسابقا، كانت معظم العينات تأتي من مناطق قريبة جدا من سطح الأرض لعل ذلك كان يعني أي شيء حقا. استغرق GRIP الأمور خطوة أخرى إلى الأمام -أخذت البحث والإستقصاء يتم على ازدياد عال. على مدى تسعة رحلات في جميع أنحاء أمريكا ، وخليج المكسيك والمحيط الأطلسي ، والبحر الكاريبي ، فقد جمعت GRIP عينات البكتيريا والفطريات كى يتم تحليلها. يكفي الإجابة على السؤال:من أين تأتي البكتيريا في الجومن أين،يا ترى؟ المؤلفين، والكتاب قد نشروفي دورية الاكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS) اليوم حيث يعطون صورة للتكوين من البيئة الحيوية على ارتفاعات عالية (حواليعشرة كيلومترا فوق مستوى سطح البحر) البكتيريا والفطريات، ولكن أيضا ما يشبه تلك الصورة في أعقاب الإعصار أيضا.

البكتيريا التي تحوم حول في الهواء تنشأ من مناطق مختلفة في جميع أنحاء سطح الأرض على ما يبدو. الكائنات الحية التي نشأت من الموائل عينات كلها تقريبا (المحيطات والتربة والمياه العذبة ... الخ، كما نطقت). كانت عينات الإعصار أعلى وفرة من البكتيريا البحرية، وفقط في العينات حيثقد يكون هناك إعصار "إشارة كبيرة حتى البكتيريا التي تعهد بأنها ترتبط مع براز الإنسان والحيوان" - والكائنات الحية الدقيقة مثل الباكتيريا القولونية والمكورات العقدية (نتيجة للإعصار إيرل الذى مر فوق المناطق المأهولة).

هجريب الكائنات الحية الدقيقة في طبقة التروبوسفير هي مماثلة اعتمادا على متى وأين يتم جمعها. ولكن بعد الإعصار، فإن هذا يتغير. فعندما يضرب الإعصار، تكون هناك أعدادا كبيرة من الميكروبات الجديدة التي تأتى كرذاذ - يتم جلبها عاليا حيث تحملها الرياح . وهذا لا يزال لبعض الوقت بعد حتىقد يكون الإعصار قد مر.

المؤلفون كانولا يستطيعون ان يحددوما هي نسبة الكائنات الدقيقة المسقمة - على الرغم من حتى معظم الخلايا المحمولة جوا كانت قابلة للحياة، تعيش في سعادة أميالا فوق سطح الأرض. ليس في بيئة قاسية تماما ، ولكن بالتأكيد تقطن داخل بيئة خارج نطاق فوق البنفسجية الطبيعية — المحتملة norm — tolerating UV حيث الجفاف ، والأكسجين المنخفض، وتجمعات كبيرة من المواد المؤكسدة.

البكتيريا والفطريات هم التجمعات الحيوية لطبقة التروبوسفير حيث جزء كبير من النظام البيئي في الهواء، وليس فقط نتيجة للأعاصير التى تهب حتى ما يكمن تحت الغلاف الجوى. عبر مواقع بعيدة جغرافيا ظهرت الميكروبات نفسها في جميع العينات. مثل الدم الذي يمر عبر الأوردة، وهذه هي الكائنات الدقيقة التي تعمل عبر الغلاف الجوي - تمثل طبقة التروبوسفير من microbiome الوسطى والعليا.

كل عام، فإن مئات الملايين من الأطنان المترية من الملوثات والغبار والماء وhumanmade تشق طريقها في الجو، والسفر في كثير من الأحيان بين القارات على متن التيارات الهوائية. الآن دراسة جديدة تؤكد حتى بعض الميكروبات تشق طريقها في رحلة ،حيث المليارات من البكتيريا وغيرها من الكائنات التى يحتمل حتى تؤثر في الطقس . ما أكثر من ذلك، قد يحدث بعض من هذه الكائنات تحلق على ازدياد عال تكون عملا قادرة على أخذ غذاءها أثناء الرحلة من خلال الغيوم، حيث تشكل نظام بيئي نشط عالي فوق سطح الأرض.

واتى الإكتشاف عندما قام فريق من الفهماء من معهد جورجيا للتكنولوجيا في أطلنطا بإطلاق تسع رحلات طائرة لناسا تهدف إلى دراسة الأعاصير. ألمحت الدراسات السابقة التي أجريت على قمم الجبال من حتى الباحثين نطقوا أنه من المرجح حتى توجد الكائنات الحية الدقيقة على ارتفاعات عالية، ولكن لم يحاول أحد في أى وقت من الأوقات حتى ينشىء دليلا للحياة المجهرية وحدها التى تطفوفوق المحيطات ناهيك عن المستعمرات الميكروبية أثناء العواصف الاستوائية. بعد جميع شيء، فإنه ليس من السهل حتى تأخذ عينات من الهواء عندما تكون في طائرتك الخاصة في أثناء الإعصار.