Hàng ngàn loài vi sinh vật đang di chuyển từ châu Á qua Thái Bình Dương và hạ cánh ở Bắc Mỹ.
Một số lượng vi sinh vật đáng ngạc nhiên - nhiều hơn 99% so với báo cáo được công bố chỉ bốn tháng trước - đang thu hẹp khoảng cách lớn nhất trên hành tinh. Quá giang xe ở tầng đối lưu phía trên, họ đang đi từ châu Á qua Thái Bình Dương và hạ cánh ở Bắc Mỹ.
Lần đầu tiên các nhà nghiên cứu đã có thể thu thập đủ sinh khối dưới dạng DNA để áp dụng các phương pháp phân tử vào các mẫu từ hai chùm bụi lớn có nguồn gốc ở châu Á vào mùa xuân năm 2011. Các nhà khoa học đã phát hiện hơn 2.100 loài duy nhất so với chỉ 18 loài được tìm thấy trong cùng một hệ thống sử dụng các phương pháp nuôi cấy truyền thống, kết quả họ đã công bố vào tháng Bảy.
Kính hiển vi điện tử quét cho thấy một bào tử vi khuẩn hình nho khô trên một hạt bụi bay từ châu Á trong tầng đối lưu đến Bờ Tây và được phát hiện bởi một đài thiên văn ở trung tâm Oregon. Tín dụng hình ảnh: Trung tâm vũ trụ NASA Kennedy
David J. Vận chuyển tầm xa và mức độ đáng ngạc nhiên của sự phong phú loài trong bầu khí quyển phía trên đã đảo ngược các mô hình truyền thống trong sinh học học, David nói.Smith, người gần đây đã lấy bằng tiến sĩ tại Đại học Washington về sinh học và sinh học. Ông là tác giả chính của một bài báo trong số phát hành của tạp chí Vi sinh học ứng dụng và môi trường.
Hoàng tử Nó một thế giới nhỏ. Lưu thông gió toàn cầu có thể di chuyển các loại cuộc sống nhỏ nhất của Trái đất đến bất cứ nơi nào, Hay Smith nói.
Người ta ước tính rằng khoảng 7,1 triệu tấn (64 teragram) aerosol - bụi, chất ô nhiễm và các hạt khí quyển khác, bao gồm cả vi sinh vật - băng qua Thái Bình Dương mỗi năm. Các sol khí được mang theo bởi những cơn bão gió vào tầng trên của tầng đối lưu. Tầng đối lưu, các lớp không khí gần gũi nhất với trái đất lên đến khoảng 11 dặm (18 km), là nơi mà hầu hết tất cả thời tiết của chúng tôi xảy ra.
Đồng tác giả Daniel Jaffe, giáo sư tại UW Bothell, trước đây đã ghi nhận các luồng khí đặc biệt lớn trong tầng đối lưu thực hiện chuyến đi xuyên Thái Bình Dương trong bảy đến 10 ngày. Những phát hiện gần đây dựa trên hai luồng như vậy, một vào tháng Tư và một vào tháng Năm năm 2011, được phát hiện tại Mount Bachelor ở Dãy núi Cascade thuộc miền trung Oregon.
Các đám bụi, một vào tháng Tư và một vào tháng 5 năm 2011, bắt nguồn từ Châu Á và đi về phía tây - cao trong tầng đối lưu - qua Thái Bình Dương đến bờ biển phía Tây nơi chúng được phát hiện bởi một đài thiên văn ở trung tâm Oregon. Các nhà khoa học đã sử dụng các mô hình để xác định quỹ đạo phía sau. Tín dụng hình ảnh: U của Washington
Hầu hết các vi sinh vật - khoảng một nửa là vi khuẩn và nửa còn lại là nấm - có nguồn gốc từ đất và đã chết khi đến nơi hoặc vô hại với con người. Một số loài nấm đã được liên kết trước đây với bệnh héo cây trồng nhưng các nhà khoa học không có cách nào để xác định liệu có bất kỳ cây trồng nào bị ảnh hưởng trong cả hai sự kiện.
Hầu hết các loài trong các chùm có thể được tìm thấy ở mức độ thấp, nền trên Bờ Tây. Tuy nhiên, các luồng này đã làm tăng mức độ của các sinh vật như vậy khiến các nhà khoa học cho rằng có thể hữu ích khi nghĩ về vi sinh vật là ô nhiễm không khí: các vi sinh vật không được chú ý ở mức độ nền có thể phù hợp hơn ở liều tập trung.
Tôi đã rất ngạc nhiên về nồng độ. Người ta có thể mong đợi nồng độ của các tế bào sẽ giảm theo độ cao dựa trên bụi phóng xạ và pha loãng, theo Smith Smith. Tuy nhiên, trong những sự kiện này, bầu không khí đã tập hợp những tế bào này giống như với các loại ô nhiễm không khí khác.
Thật thú vị, Smith nói, hai trong số ba họ vi khuẩn phổ biến nhất trong các chùm được biết đến với khả năng hình thành bào tử theo cách chúng có thể ngủ đông an toàn trong điều kiện khắc nghiệt, khiến chúng thích nghi đặc biệt với vận chuyển trên cao.
Tôi nghĩ rằng chúng tôi đang tiến gần đến việc gọi bầu khí quyển là một hệ sinh thái, theo Smith Smith. Cho đến gần đây, hầu hết mọi người sẽ coi nó như một băng chuyền, hoặc một nơi thoáng qua nơi cuộc sống di chuyển qua. Nhưng việc phát hiện ra rất nhiều tế bào có khả năng thích nghi với việc di chuyển quãng đường dài ở độ cao lớn thách thức sự phân loại cũ.
Các tế bào cũng có thể tương tác với môi trường cao độ của chúng, ví dụ, trở thành hạt nhân cho những giọt mưa và tuyết rơi và ảnh hưởng đến lượng mưa rơi xuống. Các nhà khoa học khác ước tính rằng 30 phần trăm lượng mưa toàn cầu bắt nguồn từ vi khuẩn.
Mặt khác, các nhà khoa học vẫn chưa thấy bằng chứng về sự trao đổi chất hoặc sự phát triển của vi sinh vật trong khi ở trên cao và ở đó, một khoảng thời gian giới hạn mà bất kỳ sinh vật nào cũng có thể cư trú ở đó.
Lấy mẫu tầng đối lưu trên cho các vi sinh vật trong quá khứ là một nỗ lực không ngừng sử dụng máy bay và bóng bay, Smith nói
Vì rất khó để lấy mẫu, tôi cho rằng đó có lẽ là môi trường sinh học cuối cùng trên hành tinh được khám phá, ông nói.
Núi Bachelor, giống như nhiều ngọn núi khác trong Cascades, có một đỉnh cao đủ để xuyên qua tầng đối lưu phía trên. Tuy nhiên, không giống như các ngọn núi khác trong Cascades, đỉnh Núi Bachelor là nơi dễ tiếp cận hơn đối với đài quan sát vì khu vực trượt tuyết tồn tại ở đó. Có sức mạnh và đưa thiết bị và nhân sự đến đài quan sát không phải là một công việc chính, bạn chỉ cần đi thang máy trượt tuyết.
Qua Đại học Washington