來到空中的海洋微生物，也可能調控了全球溫度

科學家們著手研究從海洋來到空中的微生物如何幫助調控全球溫度。

作者 VERONIQUE GREENWOOD

翻譯 小勺

審校 嚴冰冰

波浪衝擊著英國布萊頓的海堤。（PETER J. FOX / GETTY）

眾所周知，人類腸道是一個複雜而繁盛的細菌生態系統，更不用說皮膚、肺和身體的其他部位。但是微生物參與地球上許多系統活動的廣度和深度卻不為人所知。例如，有證據表明，雲層中的某些微生物，可在大氣中遨遊數千英里，一路幫助製造雨雪。

雲層中的微生物有些可能來自土壤，另一些很可能來自於海洋——海洋彷彿是由喧鬧的細菌和騷亂的病毒熬成的一鍋濃湯。發表在《自然通信》的一項新研究中，研究人員使用了一個容積為13立方米的海水罐來觀察海水中的微生物種群，及哪些微生物隨飛沫升空進入大氣。

這項研究旨在回答一個由來已久的問題：由海洋進入大氣的微生物與地球的氣候之間究竟有怎樣的聯繫？加利福尼亞大學聖地亞哥分校的大氣化學家 Kim Prather 是研究空中微生物前沿領域的專家，他認為從海洋中釋放出的物質可能有助於調控全球溫度，「如果你製造不同類型的海面飛沫，你可以製造出更亮、更白的雲，來降低溫度。」她說，「取決於從海洋中釋放出物質是什麼，這一過程真的可能改變地球的溫度。」

實驗中，Prather 團隊從太平洋抽取了數千加侖的海水，運輸到實驗室的一個長而封閉的容器里，而實驗室內部的空氣已經過嚴格過濾，因此實驗室里的微生物僅可能來自於海水。研究人員幫助海水微生物生長，引發風與浪，並從所產生的模擬海面飛沫中採樣。他們通過快速的基因檢測來識別樣本中的微生物，發現事實上不是所有生活在海洋中的微生物都能通過飛沫進入大氣。

特別是，某些細菌比其他細菌更容易通過飛沫升空。例如，對於生活在聖地亞哥、Prather 所在大學附近的人們，皮膚上常常能發現一種棒狀桿菌的蹤跡， Prather 表示，這種細菌在飛沫中比在海水中更多。研究人員究其原因發現，這種特殊的細菌具有疏水的細胞壁成分。「這些小傢伙有蠟質的細胞壁，」 Prather說，「它們當然會離開海水、進入大氣。」類似的，包膜中含有脂肪的病毒也很容易離開海水。

現在研究人員已經捕獲到能夠進入海面飛沫的微生物，那麼下一個問題就是這些微生物是否與雲層中發現的微生物相同。Prather 說，遠在雲層上的微生物還沒有完全被認識，但是下一步可行的方案是用氣球或專用飛機來收集更多的樣本。研究小組還計劃使用不同季節的海水重複上述的海洋飛沫實驗，或者使用接種了世界其它地區海洋微生物的海水，看看結果會有什麼不同。

另一種方法是將不同體積的二氧化碳泵入封閉容器內，研究二氧化碳水平上升對地球溫度的影響。「其中一個問題是，在二氧化碳濃度更高的環境中，這些微生物會發生什麼變化？上述的整個過程會發生什麼變化？當它達到600ppm 的時候又會發生什麼？」Prather 說，「我們現在就想進行這些實驗，以指明下一步的方向。」

https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/06/microbes-can-change-the-temperature/564092/

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