科學家發現大氣層中存在「造雨細菌」

據美國科學日報報道，近日，美國路易斯安那州大學生物科學系副教授布倫特－克裡斯特納（Brent Christner）表示，在全球範圍內降水區域的大氣層中有一種非常有效的「造雨細菌」。它們能夠形成冰晶體，而這種冰晶體在雲層中是形成雨雪的重要元素。

這種存在於大氣層中的細菌被稱為「造雨細菌」，可能引發形成雲層中的冰核顆粒，進一步影響全球氣候水循環。這項研究具有重要意義，填補了人們對大氣層冰核科學性理解的空缺。該研究報告將發表在11月17日出版的《美國國家科學院學報》期刊上。

克裡斯特納的研究小組還包括該大學實驗統計系的凱文－麥克卡特（Kevin McCarter）、羅格曼－凱（Rongman Cai），以及法國農業科學研究院（INRA）和美國蒙大納州大學的合作研究員，他們之前曾證實在大氣層降水中存在著冰核細菌，但是對於其來源仍存在許多疑問。克裡斯特納說，「為了證實冰核細菌，我們對比了大氣降水物中生物冰核和伴隨沉澱噴霧中化學成份之間的相互關係。」最終，噴霧中的化學成份揭示了其來源的信息，以及生物冰核起源的潛在環境。

他指出，使用我們的研究模型精確地預測出大氣降水物中生物冰核的含量，這項研究首次顯示大氣層中生物冰核的分佈狀況，相關的研究數據將對其他研究領域具有很大的幫助。

這項研究得出結論——植物和土壤是某些地理區域大氣層中生物冰核的重要來源。雖然生物冰核存在於遙遠南極洲的冰雪中，但冰核細菌也可以存在於海洋或遠距離傳播至大氣層中。克裡斯特納說，「大氣層提供一個有效的全球範圍微生物散佈『管道』。」

多數冰核細菌都是植物病原體，它們通常會導致疾病或致使植物冰凍。克裡斯特納指出，冰核細菌會導致農業減產經濟受損，比如：煙草野火病菌（Pseudomonas syringae）會導致美國農業損失10億美元。因此，理解生物冰核的散佈對於減緩農業損失十分重要，很可能對於某些植物細菌，通過大氣層降水散佈是它們生命循環的一個至關重要途徑，進而使它們在新的環境中繁衍。

這項最新研究證實更多的領域需要進一步研究，比如：一些氣候變量對於預測生物冰核在大氣降水中的含量十分重要，它們是這些冰核形成的營養途徑。克裡斯特納說，「之前的研究證實細菌可以在大氣雲層中新陳代謝和生長，這意味著大氣層可作為微生物生存的存活環境。很可能雲層微生物在大氣層中的冰核中啟動，之後以雨雪的形式返回至地面。這是一項令人興奮的研究，未來的研究將揭示更多的未解之謎。」