Микроорганизмы влияют на дождь, выступая как инициаторы осадков

Недавние исследования, опубликованные в журнале Science Advances, продемонстрировали удивительные способности микроскопических организмов — бактерий и грибов — в формировании осадков. Ученые выяснили, что эти микроорганизмы могут выступать в роли «естественных инициаторов» дождя, что открывает новые горизонты в понимании климатических процессов.

Вода в облаках может оставаться в жидком состоянии даже при температурах до -40 °C. Однако, чтобы началось образование осадков, необходимы так называемые «ядра кристаллизации». Именно эти частицы привлекают молекулы воды, способствуя их превращению в лед. Обычно такие функции выполняют пыль или сажа, но их эффективность оставляет желать лучшего.

Исследователи обнаружили, что некоторые микроорганизмы могут выполнять эту задачу гораздо более успешно. Известно, что бактерии, такие как Pseudomonas syringae, могут запускать процесс образования льда с помощью специфических белков. Однако новое исследование выявило, что еще более эффективные механизмы существуют у грибов.

Конкретно речь идет о грибах родов Fusarium и Mortierella, которые выделяют в окружающую среду белки, инициирующие образование льда. Эти белки обладают легким, устойчивым и активным характером, что позволяет им вызывать кристаллизацию воды даже при температуре около -5 °C — что является относительной «теплотой» для облаков.

Когда эти белки попадают в атмосферу вместе с частицами почвы и пыли, они становятся мощными «семенами» для образования облаков и осадков. В результате, кристаллы льда начинают расти, утяжеляются и, в конечном счете, выпадают в виде дождя или снега.

Ученые описывают данный процесс как часть «биоосадочного цикла», что подчеркивает важность взаимодействия живых организмов и атмосферы. Это открытие подчеркивает, что даже самые мелкие организмы в почве могут оказывать значительное влияние на климатические процессы на Земле.

Кроме того, исследователи отметили, что способность грибов к образованию льда возникла благодаря горизонтальному переносу генов от бактерий миллионы лет назад. Это открытие имеет потенциал для практического применения. В будущем такие природные белки могут быть использованы для экологически безопасного «засева облаков», защиты растений от заморозков и даже в различных технологиях охлаждения.