云传播细菌可能影响人类健康和环境

除了影响健康,大气微生物可能对云层形成和气候产生重要影响

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1860年,路易·巴斯德在法国阿尔卑斯山的蒙坦维冰川上打开一个玻璃烧瓶,收集了一些空气。几天后,烧瓶底部充满了粘稠物——这向巴斯德和他的同事们证明空气中存在某种东西,某种看不见但非常真实的东西。今天我们知道这种看不见的物质是什么——漂浮在我们大气中的微生物——但尽管自从巴斯德的实验以来已经过去了150多年,科学家们才刚刚开始了解空气中的微生物如何影响地球上的生命。

最近,科学家们捕获了超过2100种微生物,它们在上对流层(地球表面以上12英里处)巨大的气流中,从亚洲横跨太平洋到达北美。其中很大一部分是细菌,这可能意味着对人类健康的威胁。在非洲,在被称为脑膜炎带的地区,尘暴携带脑膜炎奈瑟菌如上图所示),每年感染约20万人。然而,美国宇航局肯尼迪航天中心的微生物学家、发现这2100种旅行微生物的研究的主要作者戴维·史密斯说,对于大多数地方的大多数人来说,空气中的微生物是完全无害的。“你不需要担心,”史密斯说,他的研究结果于去年12月在《应用与环境微生物学杂志》上在线发表。“这种情况一直自然发生,一直如此。”

除了健康之外,大气中的微生物可能对气候也很重要。“我们感兴趣的是它们是否能对云凝结核的浓度做出显著贡献,”华盛顿州里奇兰太平洋西北国家实验室的大气科学家苏珊娜·伯罗斯说。她指出,细菌可以聚集在一起,形成云形成的种子,从而成为我们大气层的一个关键组成部分。


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其他研究人员想知道微生物在高空的行为方式,以及它们是否能在旅行过程中繁殖。“我们有几个迹象表明,空气中的微生物是活着的并且是活跃的”,而不仅仅是搭便车,希腊海洋研究中心的 атмосферный 微生物学家帕拉斯克维·波利梅纳库说。

对于美国地质调查局的微生物学家戴尔·格里芬来说,问题超越了大气层。“无论我们向上看多高,我们似乎都能找到生命,”他说。史密斯想知道的不仅是生命能到达多高的高度,而且是如何在如此高度生存的。“作为一名生物学专业的学生,我觉得一切都已经被研究过了,”他说。“大气层提供了一个机会来描述一个没有人寻找过生命的地方。”

Rose Eveleth 是一位作家和制片人,她探索人类如何与科学和技术纠缠。她是 Flash Forward 的创作者和主持人,这是一个关于可能(和不太可能)的未来的播客,并且报道过从假风滚草农场到百万美元百家乐抢劫案的一切。

更多作者:Rose Eveleth
大众科学 Magazine Vol 308 Issue 3本文最初以“与微生物共舞”为题发表于 《大众科学》杂志 第 308 卷第 3 期(),第 14 页
doi:10.1038/scientificamerican0313-14
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