V oblakoch žijú milióny mikróbov: Ako ovplyvňujú náš život a počasie?

Oblaky sú našimi celoživotnými spoločníkmi. Niekedy sa nám vznášajú nad hlavou ako jemné vankúšiky, inokedy zatemnia oblohu a prinášajú dážď.

Aj keď sme si mysleli, že tieto závoje vodnej pary dobre poznáme, ukazuje sa, že pred nami skrývajú tajomstvo.

Oblaky sú v skutočnosti plávajúcimi ostrovmi života, domovom biliónov organizmov tisícov druhov. 

Francúzsky chemik Louis Pasteur bol v roku 1860 medzi prvými vedcami, ktorí rozpoznali to, čo dnes vedci nazývajú aerobióm. 

Pasteur zachytil baktérie na uliciach Paríža, na francúzskom vidieku a dokonca aj na vrchole ľadovca v Alpách. Jeho súčasníci však o tejto myšlienke pochybovali.

Trvalo desaťročia, kým ľudia prijali realitu aerobiómu. V 30. rokoch 20. storočia sa niekoľko vedcov vznieslo do neba v lietadlách a držalo podložné sklíčka a Petriho misky, aby zachytili spóry húb a baktérií vo vetre.

Dnes aerobiológovia 21. storočia nasadzujú sofistikované vzorkovače vzduchu na dronoch a používajú technológiu sekvenovania DNA na identifikáciu života vo vzduchu podľa jeho génov.

Výskumníci si až teraz postupne začínajú uvedomovať, že aerobióm je obrovský biotop plný návštevníkov zo Zeme.

Ako sa mikróby dostanú do oblakov?

Títo návštevníci pochádzajú z veľkej časti z povrchu planéty. Vždy, keď morská vlna narazí do skál, vymrští do vzduchu jemné kvapôčky morskej vody, z ktorých niektoré nesú vírusy, baktérie, riasy a iné jednobunkové organizmy.

Zatiaľ čo niektoré kvapôčky rýchlo padajú späť do oceánu, niektoré sú zachytené vetrom a stúpajú k oblohe.

Na súši sa zas vietor preháňa po zemi a unáša baktérie, huby a iné organizmy. Každé ráno, keď vyjde slnko a voda sa vyparí do vzduchu, môže pritiahnuť aj mikroskopické organizmy.

Lesné požiare vytvárajú silné stúpajúce prúdy, ktoré môžu vysávať mikróby zo zeme a strhávať ich z kmeňov a listov stromov, pričom ich unášajú nahor so stúpajúcim dymom.

Mnohé druhy nečakajú len na fyzické sily, ktoré ich vystrelia do vzduchu. Machy si napríklad vypestujú stonku s vačkom spór na konci, ktoré vypúšťajú ako obláčiky dymu do vzduchu. 

Huby sú obzvlášť zdatné v lietaní – vyvinuli si biologické delá a iné prostriedky na vystreľovanie svojich spór do vzduchu. Huby sa našli až vo výške 20 km, vysoko nad otvorenými vodami Tichého oceánu.

Podľa jedného odhadu sa každý rok z pevniny a mora do vzduchu dostanú trilióny bakteriálnych buniek. Podľa iného odhadu sa v rovnakom čase do vzduchu dostane 50 miliónov ton hubových spór.

Do vzduchu sa tiež dostane nespočetné množstvo vírusov, lišajníkov, rias a iných mikroskopických foriem života. 

Počas letu môže organizmus vletieť do oblasti vzduchu, kde sa vodná para kondenzuje do kvapôčok. Čoskoro sa ocitne obalený jednou z týchto kvapôčok a vzostupné prúdy ho môžu vyniesť hlbšie do vodnej masy. A tak vstúpi do srdca oblaku.

Štúdie vedené Pierrom Amatom, aerobiológom z neďalekej Univerzity Clermont Auvergne, odhalili, že každý milimeter oblačnej vody obsahuje až 100 000 buniek.

Ich DNA odhalila, že niektoré patria k známym druhom, ale mnohé sú pre vedu nové.

Ako aerobióm dokáže meniť počasie?

Aby výskumníci pochopili, ako sa týmto baktériám darí v oblakoch, odchovali niektoré z druhov, ktoré odchytili vo svojom laboratóriu, a potom ich nastriekali do komôr na simuláciu atmosféry.

Jeden druh mikróbu, známy ako Methylobacterium, využíva energiu slnečného žiarenia na rozklad organického uhlíka vo vnútri kvapôčok oblakov.

Inými slovami, tieto baktérie jedia oblaky. Podľa jedného odhadu oblačné mikróby rozložia každý rok na celom svete milión ton organického uhlíka.

Takéto zistenia naznačujú, že aerobióm je silou, s ktorou treba počítať – silou, ktorá má silný vplyv na chemické zloženie atmosféry. Aerobióm dokonca mení počasie.

Ukazuje sa, že biologické molekuly a bunkové steny sú mimoriadne dobré v spúšťaní dažďa. Huby, riasy, peľ, lišajníky, baktérie a dokonca aj vírusy dokážu v oblakoch „zasiať“ ľad.

Je dokonca možné, že oblaky a život sú prepojené v úzkom cykle. Nielenže žijú a pohlcujú oblaky, ale v prvom rade ich pomáhajú formovať.

Jedným z najlepších „vyvolávačov dažďa“ je druh baktérie nazývanej Pseudomonas. Vedci si nie sú istí, prečo sú práve tieto baktérie také dobré v tvorbe ľadu v oblakoch, ale mohlo by to súvisieť so spôsobom, akým rastú na listoch.

Keď na list padá studený dážď, Pseudomonas môže pomôcť tekutej vode premeniť sa na ľad pri vyšších teplotách, ako by to bolo za normálnych okolností. Keď ľad praská v listoch, baktérie sa môžu živiť živinami vo vnútri.

Niektorí vedci dokonca špekulovali, že rastliny vítajú baktérie ako Pseudomonas napriek škodám, ktoré spôsobujú.

Keď vietor odfúkne baktérie z rastlín a vynesie ich do vzduchu, tie stúpajú do oblakov. Tieto oblaky potom lejú na rastliny pod nimi viac dažďa.

Rastliny využívajú vodu na rast ďalších listov a listy podporujú ďalšie baktérie, ktoré stúpajú k oblohe a podnecujú oblaky, aby z nich pršali ešte viac vody na podporu života pod nimi.

Ak by sa to ukázalo ako pravdivé, bola by to majestátna symbióza, ktorá spája lesy s oblohou.