Nowe badania ujawniają, że mikroskopijne organizmy żyjące w glebie, takie jak grzyby i bakterie, mogą odgrywać kluczową rolę w powstawaniu deszczu. Dzięki specjalnym białkom, które trafiają do atmosfery, mikroorganizmy te inicjują procesy prowadzące do opadów, wpływając tym samym na klimat i cykl wodny na Ziemi.
- Grzyby i bakterie z gleby wydzielają białka, które pomagają tworzyć deszcz poprzez inicjowanie krystalizacji lodu w chmurach.
- Nowo odkryte białka grzybów są bardziej efektywne od znanych wcześniej białek bakteryjnych i mogą działać nawet w wyższych temperaturach.
- Odkrycie to może mieć znaczenie dla ochrony środowiska i rozwoju naturalnych metod "zasiewania chmur" w walce z suszą.
Proces powstawania deszczu jest bardziej złożony, niż mogłoby się wydawać. Wysoko w atmosferze woda może pozostawać w stanie ciekłym nawet w temperaturach znacznie poniżej zera - aż do -40 st. C. Jednak aby doszło do opadu, woda potrzebuje tzw. "nasion chmur" - drobnych cząstek, na których mogą się tworzyć kryształy lodu. Zwykle rolę tę pełnią pył, sadza czy sól, jednak są one mało efektywne i wymagają bardzo niskich temperatur.
Od lat wiadomo, że niektóre bakterie, jak Pseudomonas syringae, posiadają białka (INpros), które potrafią wymusić zamarzanie wody już przy -2 st. C. Bakterie te przemieszczają się z liści roślin do atmosfery, gdzie inicjują powstawanie lodu w chmurach. Najnowsze badania ujawniają jednak, że jeszcze większą rolę mogą odgrywać grzyby, zwłaszcza z rodzajów Fusarium i Mortierella.
Grzyby, w przeciwieństwie do bakterii, wydzielają swoje białka do gleby, skąd mogą być unoszone przez wiatr do atmosfery. Te grzybowe białka są mniejsze, rozpuszczalne w wodzie i wykazują bardzo wysoką aktywność w inicjowaniu powstawania lodu. Dzięki temu mogą wywoływać opady nawet w cieplejszych chmurach (powyżej -5 st. C), co czyni je niezwykle skutecznymi "nasionami chmur".
Wyobraźmy sobie leśne runo pełne grzybów. Kiedy wiatr unosi ich białka do atmosfery, tam stają się one zalążkami lodu. Kryształy lodu rosną, stają się cięższe i opadają, topniejąc po drodze i zamieniając się w deszcz, który nawadnia las i pobudza wzrost kolejnych grzybów. W ten sposób powstaje naturalny cykl bioprecypitacji, w którym mikroorganizmy z gleby wpływają na pogodę i klimat.
Badania wykazały, że grzyby z rodziny Mortierellaceae nabyły zdolność produkcji białek inicjujących powstawanie lodu dzięki poziomemu transferowi genów od bakterii. Oznacza to, że miliony lat temu doszło do "kopiowania i wklejania" fragmentów DNA między mikroorganizmami, co dało grzybom ewolucyjną przewagę.
Odkrycie to ma ogromne znaczenie dla ochrony środowiska. Wycinając lasy, nie tylko tracimy drzewa, ale także cały ekosystem mikroorganizmów, które mogą być kluczowe dla regionalnych opadów. W obliczu zmian klimatycznych i coraz częstszych susz, zrozumienie roli grzybów w cyklu wodnym może być kluczowe dla przyszłych strategii zarządzania zasobami wodnymi.
Co więcej, naturalne białka grzybowe mogą w przyszłości zastąpić stosowane obecnie w zasiewaniu chmur związki chemiczne, takie jak jodek srebra, oferując ekologiczne i biodegradowalne rozwiązania. Mogą także znaleźć zastosowanie w rolnictwie, produkcji żywności czy systemach chłodzenia.
Mikroorganizmy z gleby, zwłaszcza grzyby, odgrywają znacznie większą rolę w kształtowaniu klimatu, niż dotychczas sądzono. Dzięki swoim niezwykłym białkom mogą inicjować opady, wpływać na cykl wodny i wspierać rozwój ekosystemów. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy dla ochrony środowiska i rozwoju innowacyjnych technologii.
źródło: sciencealert.com
