影響地球生態(tài)的空中生命

哪一朵云會下雨？

天空中像棉絮一樣飄浮著的云彩是人們最熟悉不過的自然景象了。那么，哪一朵云會下雨呢？這是關于天氣的一個最大的謎題。

眾多的科學家（普拉瑟就是其中之一）致力于回答“哪一朵云會下雨”這一個看似簡單，實則很難回答的問題。

長期以來，科學家一直認為煙塵和粉塵是水分子的最佳附著微粒。但最新研究發(fā)現(xiàn)，天空中充滿了各種細菌，而其中一些細菌攜帶的基因能令它們形成冰晶。

這引起了研究人員極大的興趣，他們著手對漂浮在天空中的數(shù)千種微生物進行研究，在相對較高的溫度條件下成核的云滴中究竟含有什么樣的奧秘呢？幾十年來，科學家們一直都在尋找能夠讓大氣中的云滴在較暖條件下形成冰晶的神秘粒子。

促使冰晶形成的神秘粒子

回到本文開頭，普拉瑟在10千米以上的高空發(fā)現(xiàn)了碳、氮和磷。我們知道，碳、氮和磷都是構成生命的基本元素，因此它們的存在暗示生命的存在。在普拉瑟的眼中，天空并非沒有生命的世界，天空中充滿肉眼看不見的生命。

在過去20年中，遺傳技術取得了很大進展，幫助研究人員更方便地從云中的成千上萬種微生物中找出隱藏其中的少數(shù)像丁香假單胞菌這樣的成核微生物。美國路易斯安那州立大學的克里斯特納的實驗最終證明，細菌的確能促使水凍結。

對地球生態(tài)影響巨大的空中生命

在天空中尋找微生物生命，還有可能讓我們重新認識已知的細菌種類。

科學家認為，空中微生物對生態(tài)的巨大影響力，使得人類活動與天氣和氣候之間的密切關系變得更加錯綜復雜。森林可以通過將細菌和其他有機成分釋放到空中，形成局部降雨；沙漠里的灰塵和細菌飄到遠處，在與濕潤空氣相遇碰撞后，甚至可促成千里之外的降雨。這就帶來一個新的問題：森林砍伐和荒漠化會對地球氣候和環(huán)境產生什么樣的影響？

研究人員對沙漠沙塵的研究已持續(xù)了幾十年，他們追蹤著它們蜿蜒盤旋在世界各地的軌跡，試圖了解其對環(huán)境的影響。現(xiàn)在看來，塵埃顆粒只不過是一種載體，隱藏在其中的細菌可能才是對我們星球的氣候產生極大影響的掌控者。每年以各種方式進入大氣層中的細菌總計多達200萬噸，更別說還有5500萬噸的真菌孢子和難計其數(shù)的藻類，人們之前一直沒有注意到它們的存在，但如今科學家們終于意識到，地球大氣生態(tài)系統(tǒng)是一個生命多樣化的系統(tǒng)，高空生態(tài)系統(tǒng)對明天的天氣或明年的收成有著十分重要的影響。云中存在著一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，我們對這個生態(tài)系統(tǒng)在很大程度上還不了解。

微生物人工降雨的設想

早在40前就有研究者提出，某些“制冰”微生物有可能在云中產生冰晶促成降雨。雖然目前仍不清楚大氣中的微生物是否真的能夠影響天氣，但這并沒能阻止一些樂觀的科學家進行這方面的研究——將細菌作為一種工具來增加雨雪天氣。事實上，這方面的需要十分緊迫。有科學家預計，受全球變暖影響，到2050年，地球上大約1/4的冰川將消失。

利用微生物人工降雨，這是一項龐大的計劃。目前，有科學家正嘗試利用丁香假單胞菌帶來更多的降雨，而微生物學家已經確定了一些能夠產生冰霜而又不會對植物形成危害的丁香假單胞菌菌株。若在大片土地上種植寄生有這類菌株的植物，這些微生物就可能升入空中，在云中形成冰晶，為農作物帶來更多的降雨。

利用微生物人工降雨是否切實可行，目前還沒有人知道。