Атмосфера Земли транспортирует крошечные формы клеточной жизни, такие как споры грибов, пыльца, бактерии и вирусы. В ходе своих путешествий эти микроорганизмы сталкиваются с такими сложными условиями, как низкие температуры, ультрафиолетовое излучение и нехватка питательных веществ.
Предыдущие исследования показали, что некоторые микроорганизмы могут противостоять этим суровым условиям и потенциально пребывать в состоянии покоя до тех пор, пока не окажутся в более благоприятной среде. Но может ли сама атмосфера быть местом существования активной микробной системы, в которой обитают растущие, адаптированные и резидентные микроорганизмы?
Изучение плавающих форм жизни
Изучение этих плавающих форм жизни называется аэробиологией, однако прогресс в этой области затруднён:
* Не существует стандартизированного метода отбора проб аэромикробиома.
* Образцы микробов часто загрязняются.
* Сложно воспроизвести атмосферные условия в лабораторных условиях.
Мартинес-Раберт и другие исследователи предполагают, что компьютерное моделирование и теоретические подходы могут помочь улучшить понимание аэромикробиома. Используя известные данные о метаболизме и биоэнергетике микробной жизни — особенно в суровых условиях, — а также о химии и физике атмосферы, специализированные модели могут дать представление об аэромикробиомной системе.
Моделирование снизу вверх
Такой подход к моделированию, по мнению исследователей, может позволить им проверить, как изменение отдельных элементов атмосферы Земли повлияет на распространение содержащихся в ней микроорганизмов. Например:
* Какие условия жизни в атмосфере более благоприятны для микробов — «свободный» образ жизни в атмосферных газах, внутри капель или прикреплёнными к твёрдым частицам?
* Какие источники энергии доступны этим микроорганизмам?
* Как кислотность атмосферных аэрозолей влияет на способность атмосферных микроорганизмов процветать?
Группа исследователей предполагает, что в сочетании с данными, полученными в результате отбора проб, экспериментов и наблюдений, теоретическое моделирование может помочь учёным оценить способность нашей атмосферы поддерживать микробную биосферу и даже узнать больше о том, как микроорганизмы влияют на химический состав атмосферы.
Эта работа, по словам исследователей, однажды может быть полезна для моделирования существования жизни в атмосферах других планет.
Источник: Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, https://doi.org/10.1029/2025JG009071, 2025.
Цитата: Owen, R. (2025), Can microorganisms thrive in Earth’s atmosphere, or do they simply survive there? Eos, 106, https://doi.org/10.1029/2025EO250293. Опубликовано 7 августа 2025 года.
Текст © 2025. AGU. CC BY-NC-ND 3.0.