
一項新研究表明,在地球表面上方四到六英里(約6.4到9.7公里)的對流層上層,生活著大量的微生物。這片大氣層通常被認為極度不適宜生命生存。它們可能生活在這些高空,以導致全球暖化的碳化合物為食;也可能是被氣流帶到那裡的。
科學家目前還不清楚這些微生物是如何到達雲層的,但他們知道雲層中存在著大量的微生物,而且種類繁多。 “對這些微生物來說,雲層中的環境或許並沒有那麼惡劣,”佐治亞理工學院土木與環境工程系助理教授科斯塔斯·康斯坦丁尼迪斯解釋說,“如果雲層中存在活躍的生命和生長,我不會感到驚訝,但這目前我們還無法確定。”
這些細菌來自美國太空總署(NASA)「颶風起源與快速增強過程」(GRIP)實驗中多次飛行採集的空氣樣本。 GRIP實驗旨在研究颶風的形成和發展過程。科學家們乘坐改裝後的DC-8飛機,在「全球鷹」無人機和一架改裝的WB-57轟炸機的伴隨下,於2010年兩場強颶風「厄爾」和「卡爾」發生前後,分別在有雲和無雲的環境下採集空氣樣本。空氣過濾器收集了大氣樣本,其中包含塵埃顆粒和大量微生物。
佐治亞理工學院的研究人員利用基因定序技術分析了樣本,發現了17種不同的細菌類群。他們的研究結果表明,高層大氣中微小顆粒的平均含量約為20%,其中大部分是活的細菌細胞。大氣中的細菌數量遠超真菌,而且空氣中的微生物種類似乎與地表微生物的種類相吻合——當飛機飛越海洋時,過濾器捕獲的是海洋細菌;而當飛機飛越陸地時,則捕獲的是陸生微生物。研究人員認為,這些細菌很可能是透過與海鹽和塵埃進入空氣相同的過程到達如此高的高度的。
有些細菌利用大氣中存在的碳化合物,顯示它們或許能夠在大氣中長期生存。但這項研究最引人關注的是微生物可能對天氣的潛在影響。雲是由液態或固態水滴圍繞著雲核(通常是一粒塵埃或一粒鹽)凝結而成的。但雲核也可能由細菌組成。研究人員表示,某些類型的細菌能夠促進冰滴的形成或冰凍過程。這意味著空氣中的微生物對雲的形成可能比人們想像的更為重要。
描述這些微生物的論文將於本週發表在《美國國家科學院院刊》上。