Могут ли микроорганизмы процветать в атмосфере Земли?

Джеймс А. Брэдли и Лаура Моларес Монкайо собирают образцы атмосферных микроорганизмов в Антарктиде. Исследователи объединят данные своих проб с теоретическим моделированием, чтобы выяснить, является ли атмосфера настоящей экосистемой, где обитают адаптированные и растущие микроорганизмы. Автор: Джеймс А. Брэдли

Атмосфера Земли переносит мельчайшие формы клеточной жизни, такие как споры грибов, пыльца, бактерии и вирусы. Во время своих «путешествий» эти микроорганизмы сталкиваются с экстремальными условиями: низкими температурами, ультрафиолетовым излучением и отсутствием питательных веществ.

Предыдущие исследования показали, что некоторые микроорганизмы способны выдерживать такие суровые условия и могут находиться в состоянии покоя до тех пор, пока не окажутся в более благоприятной среде. Но может ли сама атмосфера быть местом активной микробной системы, где обитают растущие и адаптированные микроорганизмы?

Изучение этих «летающих» форм жизни называется аэробиологией, но прогресс в этой области даётся с трудом: не существует стандартизированного метода отбора проб аэромикробиома, образцы часто загрязняются, а воссоздать атмосферные условия в лаборатории крайне сложно.

В своей статье, опубликованной в Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, Элой Мартинес-Раберт и его коллеги предлагают использовать компьютерное моделирование и теоретические подходы для лучшего понимания аэромикробиома. Используя известные данные о метаболизме и биоэнергетике микробной жизни (особенно в экстремальных условиях), а также химии и физике атмосферы, специализированные модели могут дать новое представление об этой экосистеме.

Исследователи предполагают, что такой подход позволит проверить, как изменение отдельных элементов атмосферы Земли повлияет на распространение микробной жизни. Например, где микроорганизмы чувствуют себя лучше — в атмосферных газах, внутри капель или на твёрдых частицах? Какие источники энергии доступны этим микроорганизмам? Как кислотность атмосферных аэрозолей влияет на их способность развиваться?

Учёные считают, что сочетание теоретического моделирования с данными измерений, экспериментов и наблюдений поможет оценить способность атмосферы поддерживать микробную биосферу и даже больше узнать о влиянии микроорганизмов на её химический состав. В будущем это может пригодиться для моделирования жизни в атмосферах других планет.

Дополнительная информация: Eloi Martinez-Rabert et al, Investigating the Atmospheric Microbial Ecosystem Through Theory, Bioenergetics, and Numerical Modeling: A Breath of Fresh Air for Aeromicrobiology, Journal of Geophysical Research: Biogeosciences (2025). DOI: 10.1029/2025JG009071

Источник: American Geophysical Union

Интересный факт: В 2024 году учёные обнаружили бактерии, способные выживать в верхних слоях атмосферы на высоте более 30 км, где давление и температура близки к космическим условиям.