Bacteriile şi virusurile circulă prin atmosfera Pământului la mare altitudine

Microbii reprezintă grupul dominant al formelor de viață. Aceste bucăți invizibile de materie biogenă sunt prezente de miliarde de ani pe planeta Pământ.

Plantele și animalele au apărut în urma unor fuziuni microbiene relativ recent în istoria planetei noastre.

Înțelegerea microbilor nu este ușoară. Ne-a luat ceva timp să aflăm despre existența microbiomului uman, despre colecția de virusuri, bacterii și ciuperci din interiorul și exteriorul corpului nostru care ne conectează la norul microbian care există oriunde poate supraviețui viața.

Am aflat acum că există chiar și un nor microbian aerian format din microbi care ajung în părțile inferioare ale atmosferei Pământului. Printre acestea se numără troposfera medie și superioară la altitudini cuprinse între 8 km și 12 km deasupra solului și stratosfera inferioară la altitudini de până la 15 km.

Mai mult, prin aderarea la curenţii atmosferici aceste forme de viață creează pe cer „autostrăzi” microbiene care le transportă peste tot în lume.

Bacteriile și virusurile circulă prin atmosfera Pământului. Credit: Jag_cz/Shuttestock

Oamenii de știință au anunţat, pentru prima dată, existența bacteriilor în atmosfera Pământului în câteva studii de pionierat, publicate în anii 2013 și 2018, în care nu a fost vorba despre microorganisme izolate, descoperite întâmplător.

În schimb, au fost identificate adevărate comunități bacteriene traversând cerul în număr mare, mai exact sute de mii de bacterii pentru fiecare metru cub de aer din troposferă.

Între 60% și 100% dintre bacteriile din probele colectate de cercetători erau vii și de obicei rezistau în atmosfera Pământului mai mult de cinci zile. Analiza materialului lor genetic a confirmat prezența a zeci de specii bacteriene diferite.

Cu toate acestea, comunitățile bacteriene din troposferă erau mai puțin complexe decât cele din habitatele terestre ale Pământului.

Bacteriile nu sunt singurele forme de viață minuscule din atmosferă. Știm acum că acest microbiom include virusuri și chiar ciuperci. Atmosfera inferioară pare să fie vie și plină de microbi.

Zeci de specii de microbi pot fi găsite în atmosferă. Credit: ImageFlow/Shutterstock

Acești microbi sunt bine adaptați la noul lor mediu de viaţă. Doar bacteriile care s-au adaptat la radiațiile ultraviolete, lipsei apei și unor niveluri ridicate de oxidanți periculoși, precum ozonul, supraviețuiesc călătoriei până în atmosfera Pământului unde se hrănesc cu compuși ai carbonului.

Având în vedere acest mediu dur, cercetarea comportamentului bacterian în atmosfera Pământului poate fi utilă pentru înțelegerea modului cum supraviețuiesc microbii în spațiu.

Bacteriile cresc în nori și acest lucru are un rol important în procesele chimice din atmosfera Pământului. De exemplu, unele bacterii aeriene favorizează îngheţarea apei.

Acest proces se poate produce într-un mod similar celui prin care unele bacterii vegetale folosesc proteine specializate pentru a stimula formarea gheții și distrugerea frunzelor, deschizând o cale prin care bacteriile le pot infecta.

Bacteriile aeriene și particulele de gheață, pe care unele dintre ele le pot transporta, pot deveni chiar nucleele necesare formării norilor.

Traseul bolilor?

Înțelegerea microbiomului atmosferic ar putea, de asemenea, să ne ajute să aflăm cum sunt transportați microbii care provoacă boli în diferite regiuni ale planetei.

Într-un studiu recent, oamenii de știință au descoperit virusuri care ajung pe sol în număr mare din atmosfera Pământului. Ca urmare a traseelor pe care aceste virusuri se deplasează în atmosferă, virusuri identice din punct de vedere genetic pot fi găsite în locații diferite și îndepărtate de pe planetă.

Acest tip de traseu ar putea fi responsabil pentru răspândirea misterioasei boli Kawasaki, care poate provoca probleme cardiace la copii, dar a cărei cauză exactă este deocamdată necunoscută.

Un grup de oameni de știință japonezi a obţinut dovezi că această boală ar putea fi consecinţa unei toxine fungice transportate prin cer, pe distanțe mari, din China în Japonia.

Din analiza unor eșantioane de aer din Japonia, într-o perioadă când boala Kawasaki a fost cea mai frecventă, s-a constatat că specia microbiană majoritară a fost ciuperca Candida.

Experimentele de laborator au arătat că această ciupercă poate produce la șoareci o afecțiune asemănătoare bolii Kawasaki.

În prezent, întreaga lume urmărește evoluţia pandemiei COVID-19. Știm că virusul SARS-CoV-2 se răspândește prin contactul uman, dar un grup de medici a avertizat recent Organizația Mondială a Sănătății că particula virală ar putea călători prin aer.

Unii oameni de știință au presupus chiar că virusul responsabil de COVID-19 ar putea circula de la o ţară la alta, la latitudini similare, purtat de un jet de curent prin atmosferă.

Deoarece abia am început să înțelegem rolul microbilor pe Pământ, mai sunt multe de descoperit despre aceste forme de viață care trăiesc și deasupra capului nostru.

Traducere şi adaptare după Bacteria and viruses are travelling the world on highways în the sky