

地球表面四到六英里高的对流层顶,一个在最好的情况下都被认为是不适合生命存在的区域,那里生活着大量的微生物。根据一项新的研究,它们可能就生活在这些高度,靠消耗有助于地球变暖的碳化合物为生,或者可能被气流带到了那里。
科学家们还不知道它们是如何到达那里的,但他们知道微生物的数量非常多——种类也非常多。“对这些生物来说,也许环境并没有那么恶劣,”佐治亚理工学院土木与环境工程助理教授 Kostas Konstantinidis 解释说。“如果云中有活跃的生命和生长,我不会感到惊讶,但这也不是我们现在能确定的。”
这些细菌来自于 NASA 的“创世纪和快速增强过程”(GRIP) 实验中的多次飞行采集的空气样本,该实验旨在研究飓风的形成和增长。科学家们乘坐改装的 DC-8 飞机,并由一架“全球鹰”无人机和一架改装过的 WB-57 轰炸机伴随,在 2010 年飓风厄尔和卡尔发生前后、期间和之后,在有云和无云的空气中采集样本。空气过滤器收集了大气中的样本,其中包含灰尘颗粒以及大量的微生物。
佐治亚理工学院的研究人员利用基因测序技术分析了这些样本,发现了 17 种不同的细菌类群。根据他们的研究结果,平均而言,高层大气中 20% 的微小颗粒是活的细菌细胞。大气中的细菌数量远多于真菌,空气中的细菌似乎与地表细菌的种类相似——当飞机飞越海洋时,过滤器捕获了海洋细菌;当它们飞越陆地时,则发现了陆地微生物。研究人员表示,细菌很可能通过与海盐和尘埃进入空气相同的过程到达如此高的高度。
一些细菌利用大气中存在的碳化合物,这表明它们可能能够长期在那里生存。但尤其令人感兴趣的是微生物可能对我们天气产生的潜在影响。云是由液体或冰冻的液滴组成的集合体,它们围绕着一个核心凝结,核心通常是一块尘埃或一粒盐。但细菌也可以构成核心。研究人员表示,某些类型的细菌会促进冰晶或冷冻的形成。这意味着空气中的微生物对于云的形成可能比任何人想象的都要重要。
描述这些微生物的论文将于本周发表在《美国国家科学院院刊》上。