Sky-High Microbes: Hvor Langt Kan Livet Eksistere?

{h1}

Hvis mikrober kan vokse under mars-lignende forhold, hvilke eksperimenter siger et par kan, så kan de måske leve så højt som 31 miles i jordens atmosfære, siger en ekspert.

Organer kunne leve mere end 30 miles over jordens overflade, i en atmosfærisk zone kendt som stratopause, siger forskerne.

På disse højder i atmosfæren er lufttrykket kun en lille brøkdel af hvad den er på havniveau, og temperaturen svæver omkring frysning (32 grader Fahrenheit eller 0 grader Celsius). Men denne temperatur, som er varmere end luften under og over stratopausen, skaber et potentielt hjem for det mikrobielle liv, der engang kunne være blevet forhøjet af storme, vulkanudbrud, fly med høj højde og andre menneskelige ventures langt over Jorden.

"Vi forsøger at finde ud af, hvad der er den øvre grænse for den aktive biosfære i atmosfæren," Andrew Schuerger, en plantepatolog ved University of Florida, fortalte WordsSideKick.com. ("Biosphere" er et udtryk, som forskere bruger til at beskrive zonen på, i og omkring Jorden, der støtter livet.) [Strangest Steder, hvor Livet findes på Jorden]

Selv om nogle laboratorietests tyder på, at organismer kan være i stand til at vokse i denne højde, udvikles den teknologi, der er nødvendig for at forsøge at indsamle dem, stadig.

Ser til Mars

Nogle af Schuerger's arbejde fokuserer på et mere fjernt og fremmed miljø: Mars overflade. Han bruger Mars Simulation Chamber i hans laboratorium på Kennedy Space Center i Cape Canaveral, Fla., For at teste mikroberes evne til at overleve og vokse i de kolde, kuldioxid-dominerede atmosfæriske betingelser på overfladen af Red Planet.

To af disse forhold - temperatur og lavt atmosfærisk tryk - ligner dem højt i jordens atmosfære.

"Hvis mikroorganismer kan overleve, vokse og replikere overhovedet under Martian betingelser, er det meget plausibelt, at de kan [gøre det] nær stratopause", sagde Schuerger på ScienceWriters2013 konferencen den 4. november. Mikrober er kendt for at være rigeligt lavere ned i Jordens atmosfære.

Han og andre har fundet ud af, at nogle bakterier - herunder en fælles mikrobe kaldet Serratia liquefaciens, såvel som arter af Carnobacteriumarter genvundet fra den sibiriske permafrost - var i stand til at vokse ved 32° C (0° C) i en carbondioxidrig, iltfri atmosfære og ved et lavt atmosfæretryk på 7 millibarer. (Atmosfærisk tryk på havniveau er i gennemsnit 1.013 millibarer.)

En visning inde i Mars Simulation Chamber på Kennedy Space Center. Resultater af Mars simuleringer tyder på, at mikrober også kan vokse i jordens høje atmosfære, siger en ekspert.

En visning inde i Mars Simulation Chamber på Kennedy Space Center. Resultater af Mars simuleringer tyder på, at mikrober også kan vokse i jordens høje atmosfære, siger en ekspert.

Kredit: Andrew Schuerger.

Til sammenligning er forholdene i stratopausen mere tilgivende, fordi ilt er tilgængeligt. Ellers er temperatur- og trykforholdene ens.

Potentiel søde plet til mikrober?

Stratopausen er varmere eller i det mindste mindre kold end luften lige under den. Når man rejser sig op fra planets overflade, falder temperaturen i højere højder og når den omkring 76 grader F (minus 60 grader C), før solstråling absorberet af ozonlaget og små partikler kendt som aerosoler begynder opvarmning af stratosfæren. Temperaturer når frysepunktet (den højeste de går) ved stratopause, området mellem stratosfæren og det næste lag op, mesosfæren, hvor temperaturen igen falder. [Infographic: Jordens atmosfære øverst til bund]

Ved hjælp af et ER-2-fly, NASAs version af et U-2 spionplan, har Schuerger og hans kolleger samlet bakterier og svampe fra så høj som 12 miles over jordens overflade. I mellemtiden fandt den højest bekræftede genopretning af levedygtige mikrober sted på 41 km, sagde Schuerger, som håber at få mikrober fra højere op i stratopausen en dag.

"Vi venter på teknologien," sagde han til WordsSideKick.com's OurAmazingPlanet.

NASA arbejder på en ballon, der kunne gøre jobbet; Det forventes at flyve i 2016. En anden mulighed er et samlingssystem kaldet Dust at Altitude Recovery Technology (DART), som Schuerger og hans kolleger tester i en lavere højde. En F-104 jet kunne bære DART til stratopause og højere, men piloterne ville have brug for trykdragter, der endnu ikke er blevet udviklet, sagde han.

Mere end bare overlevelse

I den nærmeste fremtid planlægger forskerne at bruge DART til at indsamle mikrober, herunder dem, der kan forårsage sygdom, i lavere højder.

"Uanset hvad vi finder - uanset hvad det er - vil vi teste de genvundne bakterier og svampe for at se om de er i stand til at udføre vækst," sagde han.

Disse tests, som de andre, der udføres i Mars-simulatoren, er vigtige, fordi forskerne har brug for at vide, at mikroberne fra høj i atmosfæren kan tage i vand og de næringsstoffer, der er nødvendige for at udføre metabolisme, samt andre aktiviteter, der i sidste ende tillader dem at generere nye celler.

Hvis simuleringerne viser, at mikrober findes højt i atmosfæren - muligvis selv stratopause - ikke kan vokse, så ville disse højder ikke være en del af den aktive biosfære. I dette tilfælde vil den aktive biosfære sandsynligvis ende nogle få kilometer over jordens overflade, sagde Schuerger.

Mars-simuleringerne tog imidlertid ikke højde for en vigtig faktor: UV-eksponering (UV).Stratopausen ligger over ozonlaget, hvilket forhindrer en stor del af den DNA-skadelige UV-stråling, der udsendes af solen, fra at nå jordens overflade, så UV-niveauer, der højest muligvis forhindrer mikrober i at overleve eller vokse, sagde han.

Følg OurAmazingPlanet @OAPlanet, Facebook og Google+. Originalartikel om WordsSideKick.com's OurAmazingPlanet.


Video Supplement: What Happens If We Throw an Elephant From a Skyscraper? Life & Size 1.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com