Учените откриха, че капките от мъглата могат да бъдат дом на живи бактерии, които се размножават и спомагат за отстраняването на вредни замърсители от атмосферата, разкривайки мъглата като изненадващо активна микробна среда.

Всяко ваше вдишване може да съдържа микроскопични „стопаджии“, плаващи в атмосферата. От години учените знаят, че бактериите се носят по облаците и въздушните течения, но ново проучване сочи, че някои от тези микроби не просто оцеляват в мъглата. Те процъфтяват в нея.

Изследователи от Университета на щата Аризона откриха, че капките мъгла могат да действат като миниатюрни плаващи местообитания, където бактериите растат, размножават се и дори премахват вредни замърсители от въздуха. Резултатите оспорват дългогодишното схващане за мъглата като химически пасивна влага, висяща близо до земята.

Вместо това мъглата може да функционира по-скоро като временна екосистема с активни биологични процеси, протичащи вътре в милиарди микроскопични водни капчици.

За изследователя на облаците Ти Тхуонг Тхуонг Као откритието започна с един прост, но необичаен въпрос: може ли мъглата действително да поддържа живот?

Докато завършваше докторската си степен в университета, Као обедини усилия с микробиолози, химици и атмосферни учени, за да проучи какво се случва в мъглата на микроскопично ниво. Работата ѝ я отведе в застинали от мъгла полета в Пенсилвания преди изгрев слънце, където събра проби, които по-късно изследва в лабораторията.

Това, което откри, изненада изследователския екип. Някои бактерии в капките мъгла не бяха просто пасивни пътници, носени от вятъра - те активно се размножаваха. Мъглата се образува, когато водните пари се кондензират в миниатюрни капчици течност, висящи във въздуха. Всяка капчица е микроскопична, но заедно те създават уникална среда, която за кратко може да наподобява миниатюрна водна екосистема.

Отдавна учените откриват бактерии в атмосферата, включително в дъждовните облаци и праховите облаци, които преминават над континентите. Някои микроби дори могат да оцелеят при излагане на ултравиолетова радиация, минусови температури и силно дехидратиране, докато се намират във въздуха. Това, което оставаше неясно, беше дали те могат да останат биологично активни вътре в самата мъгла.

„Знанията за това какви видове бактерии се срещат в мъглите, които са като облаци на нивото на земята, са много ограничени“, казва Као.

Изследователите се съсредоточиха върху два основни въпроса: кои бактерии съществуват в мъглата и дали тези микроби действително растат там.

„Ако растат, тогава капчиците са миниатюрен хабитат, а това е промяна в мисленето“, казва Феран Гарсия-Пичел, съавтор на проучването и директор на Центъра за фундаментална и приложна микробиомика „Биодизайн“ към Университета на щата Аризона.

Екипът установи, че бактерии се срещат в по-малко от 1% от капките мъгла. Но тъй като мъглата съдържа огромно количество капки, общата микробна популация става изненадващо голяма.

„Когато се вземат всички капки заедно, концентрацията на бактерии е същата като в океана“, казва Гарсия-Пичел. Според изследователите количество мъгла с размер на напръстник може да съдържа около 10 милиона бактериални клетки.

Една група микроорганизми привлече особено внимание: метилобактериите.

Учените установиха, че тези бактерии се размножават по-обилно при мъгла в сравнение с условията на сух въздух. Това е важно, тъй като метилобактериите консумират прости въглеродни съединения, включително формалдехид – токсичен замърсител, свързан с образуването на смог и рискове за здравето на дихателната система.

Формалдехидът попада в атмосферата от автомобилни емисии, промишлени процеси, дим от горски пожари и някои битови продукти. В градска среда той допринася за сложните химични реакции, които водят до замърсяване с приземен озон. Проучването предполага, че капките мъгла могат временно да се превърнат в миниатюрни реакционни камери, където бактериите помагат за отстраняването на някои от тези замърсители от въздуха.

„Наблюдавахме ги под микроскоп и видяхме, че да, бактериите стават по-големи и се размножават, така че има растеж“, казва Као. „Установихме също, че те използват формалдехида като храна, за да поддържат растежа си.“

Бактериите разграждаха формалдехида толкова ефективно, че изследователите първоначално подозираха, че в процеса участват и други химични реакции. Вместо това се оказа, че микробите разграждат замърсителя както за да се хранят, така и като защитен механизъм. При високи концентрации формалдехидът става токсичен дори за самите бактерии.

Превръщайки химикала във въглероден диоксид, микробите на практика намаляват натрупването на вредни вещества във вътрешността на капките.

Резултатите от проучването могат да окажат влияние върху редица области на научните изследвания, включително проучванията в областта на замърсяването, климатологията и дори събирането на питейна вода.

В някои сухи региони по света се използват специални мрежести системи за събиране на вода от мъглата като източник на прясна вода. Мъглата често се възприема като естествено чиста, но проучването сочи, че капките мъгла могат да съдържат активни микробни колонии и вероятно трябва да бъдат пречистени преди консумация.

Изследването повдига и по-широки въпроси относно самата атмосфера. Ако бактериите останат активни в мъглата и облаците, те могат да повлияят на химичните реакции, които определят качеството на въздуха и вероятно дори метеорологичните условия.

Много загадки остават без отговор. Изследователите все още не знаят как се различават микробните общности в крайбрежната мъгла, планинската мъгла, градския смог и облачните системи във високите слоеве на атмосферата. Учените също така искат да разберат дали тези микроби във въздуха оказват влияние върху валежите, циклите на замърсяване или човешкото здраве по начини, които досега са оставали незабелязани.

Снимка: Unsplash/Thi Thuong Thuong Cao

Виж още: Кратер от астероид свързва ранния живот на Земята с възможни местообитания на Марс