Ученые выяснили, что микроскопические организмы — бактерии и грибы — способны влиять на формирование осадков, выступая в роли «естественных инициаторов» дождя. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances (SciAdv).
Как объясняют исследователи, в облаках вода может оставаться в жидком состоянии даже при температуре до –40 °C. Чтобы началось образование осадков, необходимы так называемые «ядра кристаллизации» — частицы, к которым «прилипают» молекулы воды и превращаются в лед. Обычно эту роль играют пыль или сажа, однако они действуют не слишком эффективно.
Выяснилось, что некоторые микроорганизмы справляются с этой задачей гораздо лучше. Ранее ученым уже были известны бактерии, такие как Pseudomonas syringae, которые способны запускать образование льда с помощью специальных белков. Но новое исследование выявило ещё более эффективный механизм — у грибов.
Речь идет о грибах родов Fusarium и Mortierella, которые выделяют в окружающую среду белки, инициирующие образование льда. Эти белки легче, устойчивее и активнее бактериальных аналогов, благодаря чему способны вызывать кристаллизацию воды даже при относительно «теплых» для облаков температурах — около –5 °C.
Попадая в атмосферу вместе с частицами почвы и пыли, такие белки становятся мощными «семенами» для образования облаков и осадков. В результате кристаллы льда растут, утяжеляются и выпадают в виде дождя или снега.
Исследователи называют этот процесс частью «биоосадочного цикла» — взаимодействия живых организмов и атмосферы. По их словам, это открытие показывает, что даже микроскопические организмы в почве могут оказывать влияние на климатические процессы.
Ученые также отмечают, что способность грибов к образованию льда возникла благодаря горизонтальному переносу генов от бактерий миллионы лет назад. Открытие может иметь практическое значение. В будущем такие природные белки могут использоваться для экологически безопасного «засева облаков», защиты растений от заморозков и даже в технологиях охлаждения.
Ранее «живые камни» раскрыли тайну происхождения сложной жизни на Земле.