De främmande inkräktarna anlände tyst. Bara en man märkte när de drev ner från himlen.
Donald Barber var astronom vid Norman Lockyer Observatory. Dess teleskop satt på en gräsbevuxen kulle omgiven av jordbruksmark på Englands sydkust. Barber använde teleskopen för att mäta ljuset från fjärran stjärnor. Han fångade stjärnljuset i fotografier producerade på glasplattor belagda med kemikalier, som filmen i en gammal kamera. Det var först efter att Barber utvecklade dessa fotografiska plattor sommaren 1937 som de första tecknen på små utomjordiska inkräktare dök upp.
När Barber utvecklade sina fotografier fann han att de var förstörda. Tusentals konstiga svarta prickar täckte bilderna. Barber tittade på glasplattorna genom ett mikroskop och upptäckte den skyldige: I mitten av varje svart prick fanns en liten ö av livet, en klump encelliga bakterier som var för liten för blotta ögat att se.
Barber kom på att bakterierna drev ner från himlen och in i en taktank med vatten som han hämtade från för att framkalla sina bilder. Bakterierna hade ovanliga förmågor. På något sätt kunde de växa i de giftiga kemikalierna på de fotografiska plattorna – kemikalier som dödade de flesta andra levande varelser. När Barber skickade några av bakterierna till ett statligt labb berättade forskarna där att de aldrig hade sett sådana bakterier förut.
Besökare från Venus?
På Barbers tid var tanken på att bakterier regnade från himlen svår att tro. Forskaren själv kan ha börjat tvivla på sina upptäckter när det mikrobiella nedfallet upphörde några dagar efter att det började. På en gång kom hans fotografier av natthimlen ut rena igen. Förutom när de inte gjorde det. Åtta gånger till under de kommande 24 åren föll en osynlig storm av bakterier från himlen. Och varje gång förstörde de fotografier av stjärnljus tagna vid observatoriet.
Barber studerade yttre rymden, så det var bara naturligt för honom att undra om de konstiga bakterierna kan vara rymdvarelser. Han bestämde sig för att undersöka om rörelserna hos planeter som kretsar runt solen hade något att göra med regnet av bakterier. Svaret förvånade honom.
De märkliga bakterierna kom alltid på våren eller sommaren, några dagar efter två märkliga händelser. Venus, den mystiska, molntäckta planeten, råkade alltid vara uppradad så att den var mellan jorden och solen. Och varje gång hade solen också bara hostat upp en kraftig vindpust av solvind – ett stadigt flöde av små, laddade partiklar. Så denna vindpust av solvind skulle träffa Venus på väg till jorden.
För Barber sammanfogade allt detta till en sak: De fallande bakterierna måste komma från Venus!
Barber resonerade att de laddade partiklarna som zoomade från solen mot jorden först hade sopat upp bakterier från de tunga molnen som täckte Venus. Därifrån drev solvinden dessa bakterier genom 80 miljoner kilometer (50 miljoner miles) av tomt utrymme mellan Venus och jorden. Sedan fladdrade mikroberna ner, som fallande löv, i vattentanken på hans tak. Eller så trodde han.
Barber var imponerad av att enkla levande saker kunde resa genom yttre rymden så lätt. När allt kommer omkring kämpade människor för att bygga raketer som vågade sig ut i rymden under bara några timmar. “En sådan bakterieinvasion,” skrev han 1961, “är ett oändligt mycket elegantare sätt att resa mellan planeter än alla moderna raketers underverk.”
Tyvärr, få forskare accepterar nu Barbers förklaring. Istället har de funnit att bakterier som faller på jordens yta ofta bärs av konventionella vindar från andra håll på vår planet. Men Barber hade rätt om en mycket viktig sak: Även om hans bakterier inte färdades genom rymden, drev några av dem fortfarande långt för att nå hans vattentank!
Guppiga flygresor
Moderna atmosfäriska forskare som Kimberly Prather arbetar hårt för att dokumentera små bakterier och andra icke-levande partiklar som osynligt svävar genom jordens atmosfär. De vill veta hur dessa saker kan påverka allt från morgondagens väder till global uppvärmning, den gradvisa uppvärmningen av jorden på grund av ökade nivåer av koldioxid i atmosfären.
Prather älskar sitt jobb. “Vem mer får betalt för att flyga genom molnen och mäta allt mitt framför dina ögon?” hon frågar.
Det är först under de senaste åren som forskare som hon har kunnat identifiera partiklarna som blåser runt i ett moln från en sekund till en annan.
Ibland smakar Prathers maskiner bitar av aska från skogsbränder eller skorstenar. Många gånger smakar enheterna damm som har färdats 9 500 kilometer (6 000 miles) från Gobiöknen i Asien. De smakar också massor av bakterier.
En del av dessa bakterier fastnar förmodligen i dammstormar som krattar över öknar i Afrika eller Asien. Andra bakterier kan lyftas tusentals meter upp i himlen av de elektriska fälten i åskväder – ungefär som statisk elektricitet från nytorkad tvätt kan lyfta upp håret på dina armar.
Prather tror att stänk-stänk
Sprängande bubblor
En sval eftermiddag samlas Prather och 10 andra forskare i ett metalllager vid Scripps Institution i södra Kalifornien. Den här byggnaden rymmer flera vattentankar (en av dem stor nog att köra igenom en bil) och maskiner för att skapa vågor i dessa tankar.
Alla samlas runt en lång, smal tank med tydliga sidor. En mekanisk paddel som rör sig fram och tillbaka inuti tanken skickar krusningar genom havsvattnet och genererar den ena vågen efter den andra. Det är den typen av experiment som du förmodligen gjorde i badkaret när du var yngre, vilket ledde till ett blött golv och en upprörd mamma eller pappa. Men det här badkaret är 50 fot långt!
Varje våg kraschar i slutet av tanken i ett sus av små bubblor. De sprängande bubblorna är det som intresserar Prather. När en bubbla – även en liten – spricker är det en otroligt våldsam sak.
De rundade väggarna i en bubbla är tunnare än ett hårstrå. Men när varje bubbla spricker, rasar dess små väggar av vatten ner som väggarna i en kollapsande byggnad. Deras fallande vikt trycker en liten spruta vatten rakt upp i mitten av bubblan. Och vilken otur du har om du råkar vara en liten bakterie som flyter på fel plats vid fel tidpunkt.
Dessa olyckliga organismer skjuts upp i luften med ett tryck som är lika med 1 000 gånger jordens tyngdkraft. (Om du någonsin har varit på en karusell och rädd för att du snurrade för snabbt, med blod strömmande till ditt huvud, kände du förmodligen bara två gånger så mycket som jordens gravitation.) En sprängande bubbla kan slänga hundratals av bakterier i luften och river isär några av dem under processen.
Varje dag dyker det upp omkring 1 000 000 000 000 000 000 000 – eller 1 miljard biljoner – bubblor i världshaven. Och varje dag kan de sprängande bubblorna lyfta upp tusentals kilo bakterier i luften. Prather testar denna idé i vågtanken. Ett rör suger luft från toppen av tanken, precis ovanför vattenytan. Den matar sedan luften till flera rader av maskiner som de hon tar på sina ojämna flygresor.
Prather går fram till en av sina maskiner – en 1,5 meter hög trasslig röra av metallslangar och blinkande lampor. Det klick-klick-klick flera gånger per sekund. För varje klick har den känt en liten fläck som svävar i den insugna luften. Med hjälp av en laser spränger den maskinen fläcken sönder. Maskinen sniffar de förångade resterna för att se vad de är gjorda av – på samma sätt som du sniffar luften i köket för att se vad som lagar mat. En rad taggiga toppar blinkar över en datorskärm. Dessa toppar representerar en lista över kemiska ingredienser, liknande en lista på en flinglåda. De berättar för Prather vad varje fläck var gjord av.
Hon klickar på sin dators mus och bläddrar igenom flera av dessa ingredienslistor. I var och en höjer sig två toppar långt över alla andra: De indikerar närvaron av natriumklorid, det som bordssalt är gjort av. Dessa toppar betyder att maskinen just nu smakar fläckar av havssalt som slungas upp i luften av bubblorna.
Efter att ha bläddrat igenom ytterligare några listor stannar Prather vid en med många fler toppar. “De är ekologiska – det är ett djur där,” säger hon. “Det finns kol. Där är din fosfor. Det finns kväve”, tillägger hon och pekar ut topparna som representerar de stekta tarmarna hos en encellig organism.
Innan det här stackars djuret blev sprängt, lyckades det rida upp en sprängande bubbla i luften. Många bakterier och andra små havsorganismer som kallas kiselalger tar en liknande vild resa varje dag.
Regnmakare
Gary Franc, en mikrobiolog vid University of Wyoming i Laramie, studerade bakterier på himlen – i moln, för att vara exakt. Han tog prov på bakterierna i små vattendroppar från moln som drev över Mount Werner, 3 200 meter (10 500 fot) högt i Klippiga bergen i Colorado. Han kunde skilja olika typer av bakterier från varandra genom att titta på det genetiska materialet – det vill säga DNA – inuti deras celler. Hans team hittade dussintals olika typer av bakterier i vinterstormmoln. Dessa moln kan mycket väl hålla tusentals olika typer av bakterier.
Franc, som nyligen dog, fann att en typ av bakterier verkligen finns runt: en bakterie som kallas Erwinia carotovora.
Gary Franc testar bakterier som samlas in från luften för att se om de kan utlösa bildandet av iskristaller. Gary Franc Lab, University of Wyoming
Franc trodde att Erwinia på något sätt rör sig från havet till luften, antingen genom att bubblor sprängs eller på annat sätt. Erwinia åker sedan en långfärd i de små vattendroppar som utgör molnen. När en droppe fryser och förvandlas till snö, Erwinia blir sedan en del av en snöflinga och rider ner den på bergen. Franc hittades Erwinia i snösmältningen på bergstoppar, och även många mil nedströms i vatten som används för att bevattna åkrar med törstiga potatisplantor.
Franc trodde att dessa bakterier inte bara färdades med moln. Forskning av honom och andra människor visade att vissa bakterier faktiskt får molnen att släppa regn eller snö. Detta gör att den liftande grodden kan hitta nya växter att infektera. “Det är ett bra sätt att ta sig runt”, förklarade han.
Forskare har länge undrat vad som får moln att tappa regn och snö. Ny forskning tyder på att bakterier, inklusive bakterier, är en del av svaret.
De flesta moln bildas och försvinner utan att någonsin tappa något vatten. Det kan tyckas förvånande. Men allt högt på himlen faller inte tillbaka till jorden så lätt.
Föreställ dig en stor bunt tomatsoppsburkar som visas i en mataffär. Den där vingliga bunten med burkar kan ramla när som helst. Men det gör det inte. Du måste ge den ett litet knuff för att få den att välta.
Ett mörkt moln som ser argt ut är ungefär som den där ömtåliga bunten med soppburkar. Det där molnet sväller av vatten och väntar bara på att dumpa det. Ett enda moln kan rymma 9 miljoner kilo (4 miljoner pund) vatten! Men allt det vattnet flyter i små droppar som bara väger ungefär en miljarddels gram vardera. Som små trasiga fjädrar som hålls upp av en mjuk bris, är dropparna för små för att falla från himlen på egen hand. Det vattnet kommer att ligga kvar tills något hjälper dropparna att växa sig stora och tunga nog att falla.
Och det är där bakterier kommer in.
Ismaskin
Forskare har funnit att vissa arter av bakterier, kiselalger och växtpollen kan hjälpa vatten att frysa. Lägg dessa bakterier i ett moln med vattendroppar som är tillräckligt kalla, och dropparna kommer att frysa till små iskristaller. Varje gång en herrelös vattenmolekyl eller en annan vattendroppe stöter mot iskristallen, håller de två ihop – som att din våta tunga fastnar i en frostig isbit. Ju mer fukt iskristallerna samlar desto tyngre blir de. När de blir för tunga för att atmosfären ska hålla i sig längre faller de.
Forskare undrade i 50 år vad som gör is i moln. Vissa sa att det var damm, andra sa att det var havssalt och andra sa att det var små sotbitar. Faktum är att alla dessa saker kan fungera som en kärnbildare – basen på vilken en iskristall bildas.
Forskare har testat hundratals mineraler, salter, sockerarter och andra kemikalier för deras förmåga att få vatten att förvandlas till is. De har också testat olika typer av bakterier. Det visar sig att vissa bakterier faktiskt är mycket bättre på att göra is än någon av de andra, icke-levande sakerna. Andra levande varelser, såsom vissa kiselalger, kan också bilda is.
“När det gäller att bilda is gör biologin det bäst”, säger Brent Christner, en mikrobiolog vid Louisiana State University i Baton Rouge som studerar bakterierna i moln.
Prather har funnit stöd för idén att celler kan utlösa isbildning under hennes flygningar genom moln över Kalifornien, Wyoming och Karibiska havet. Molnområden som har mycket is har också mycket damm från antingen Afrika eller Asien. Mycket av det dammet bär med sig liftande bakterier eller andra celler. I de isiga delarna av molnen ser hon samma toppar för kol, kväve och fosfor – bevis på celler – som hon såg i sitt våg-och-bubbla-experiment.
Brent Christners team vid Louisiana State University lanserar en väderballong för att samla upp bakterier från luften när den stiger till en höjd av 9 kilometer (30 000 fot). Bakterierna som ballongen tar tillbaka kommer att odlas i labbet och identifieras. Douglas Fox
Hennes resultat tyder på att mikroorganismer åtminstone ibland kan påverka vädret. Säger Prather, “Det är svårt att föreställa sig att det inte växlar där du har regn och där du inte gör det.”
Akta dig för vinden
Det är lätt att se tillbaka nu och se misstaget som Barber, astronomen, gjorde för 50 år sedan. Han föll i en vanlig fälla: När bakterier förstörde hans fotografier, bestämde han sig för en spännande förklaring – och förbise en enklare. Observatoriet där han arbetade ligger på en hög kulle, bara en kilometer från Englands södra kant, där klippor faller ner i havet. Bakterier som hoppade fallskärm in i Barbers vattentank kunde lätt ha drivit över Atlanten på vindar från Nordamerika. Observatoriet var på ett bra ställe att fånga vad som än blåstes över havet.
Men Barber var inte den första personen som pekade på en annan planet som källan till irriterande bakterier. 1918 spred sig ett allvarligt utbrott av influensa (influensa) över världen och dödade miljontals människor. Vissa människor undrade senare om det ovanligt dödliga viruset som orsakade denna sjukdom också kan ha kommit från Venus. Forskare inser nu att viruset färdas inuti fåglar – inte från planet till planet, utan från kontinent till kontinent.
Det är lätt att tänka på hur mycket smartare vi är idag än vi var då. Men även idag måste forskare som studerar bakterier på himlen ständigt vara på sin vakt mot att göra misstag.
Medan forskare tar reda på hur bakterier på himlen kan påverka vädret, hittar de också bakterier som lever mycket högre i atmosfären än någon förväntat sig. Med hjälp av väderballonger på hög höjd har Christner samlat in levande bakterier upp till 18 kilometer (cirka 11 miles) över jordens yta. Det är upp till dubbelt så högt som ett kommersiellt jetflyg.
Och en raket som avfyrats av ett ryskt team verkar till och med ha fört tillbaka levande bakterier från 77 kilometer (nästan 48 miles) över jordens yta — åtta gånger så hög som världens högsta topp, Mount Everest!
“Allt som överlever där måste vara ganska anmärkningsvärt”, säger Christner. Förhållandena på bara 30 kilometer (cirka 19 miles) är mycket som Mars yta. På sådana höjder är intensiteten av solens skadliga ultravioletta strålning 1 000 gånger starkare än vid marknivå. Och den tunna luften torkar ut och dödar bakterier. Att hitta bakterier som fortfarande lever där uppe kan göra människor mer villiga att tro att små encelliga liv också skulle kunna leva på Mars.
Det här är spännande fynd – men de får också Christner att tänka på de stora misstag som forskare ibland kan göra. En bakterie som tagits tillbaka på en raket kan ha överlevt dussintals kilometer högt uppe i atmosfären – eller så kan den bara ha svävat in i laboratoriet genom ett öppet fönster, på en dammfläck från en smutshög några meter bort. Samma möjlighet kommer att gälla för alla så kallade främmande bakterier som kommer tillbaka från Mars. Allt som krävs är en cell för att blåsa in i luften och kontaminera provet. Den där cellen kan växa till en miljon, och ganska snart tror du att du har en grodd från Mars. Men det är bara en lokal liftare som bärs in av en bris.
Att ta reda på vad som verkligen överlever miles högt på himlen och skilja dessa organismer från liftarna kommer att testa vetenskapens gränser. Men det är viktigt att göra. Att upptäcka bakterier på himlen är otroligt spännande. Det förändrar redan vår förståelse av den globala miljön.
astronom En vetenskapsman som studerar rymden, inklusive himmelska objekt som galaxer, stjärnor och andra planeter.
bakterier
En enkel form av encelligt liv som är för liten för att se med blotta ögat. En sked med smuts eller dammvatten kan hålla miljontals bakterier.kristall Ett fast ämne som bordssalt, is eller kvarts som är gjord av atomer staplade tillsammans i ett snyggt mönster.
DNA Den långa molekylen formad som en vriden stege som innehåller gener, eller genetiskt material, från alla levande varelser. Organismer kan identifieras med deras DNA.
kiselalger Små, havslevande organismer gjorda av upp bara en eller några få celler. Kiselalger lever som växter och använder solljus för att omvandla koldioxid till socker.
droppe En droppe vatten som är för liten att se. Moln, dimma och till och med ånga som kokar ur en gryta på spisen är gjorda av många, många vattendroppar som svävar i luften.
svamp
Ett av livets sex rike ( de andra inkluderar växter, djur, protister, eubakterier och arkebakterier) som inkluderar svamp, mögel och små encelliga organismer som jäst.grodd Ett allmänt namn för varje liten levande varelse som är för liten för att se, som bakterier, vissa typer av svampar och protister som amöbor och paramecium.
global uppvärmning Den gradvisa uppvärmningen av jorden som orsakas av ökade halter av koldioxid och andra så kallade växthusgaser i atmosfären. Koldioxid frigörs av många mänskliga aktiviteter, från avverkning och förbränning av skog till förbränning av fossila bränslen som olja, naturgas och kol.
gravitation Kraften som drar saker mot varandra . På jorden håller gravitationen dig på marken och gör att ett tappat äpple faller nedåt.
laser En koncentrerad ljusstråle. Om den är stark och mycket fokuserad kan strålen brinna igenom det mesta, inklusive metall.
mikrobiolog
En vetenskapsman som studerar levande ting som är för liten för blotta ögat att se, till exempel encelliga organismer.molekyl Den minsta biten av en kemikalie som innehåller bara några få atomer och ofta mindre än en miljarddels meter i diameter. En vattenmolekyl, H
kärnbildare En liten partikel som utlöser kristallbildning. Kristaller som is bildas ofta inte lätt av sig själva, även när vattnet är under fryspunkten. Men när iskristallen väl har bildats eller bildats kan den växa snabbt av sig själv.
observatorium En plats där opt ical teleskop är inrymt. Astronomer använder dessa teleskop för att se mycket avlägsna saker i rymden, som planeter och stjärnor. Astronomer brukade göra mycket av sitt arbete vid observatorier.
organisk Tillverkad av komplexa, kolbaserade molekyler som också innehåller andra grundämnen som syre, väte, kväve och fosfor. De flesta ekologiska saker är antingen levande eller en gång levande.
organism Vilket levande som helst. Dessa sträcker sig från små bakterier, växter och svampar till fåglar, ödlor, människor och till och med elefanter och valar.
encellig Består av bara en cell. Encelliga organismer är för små för att se med blotta ögat. De inkluderar bakterier, vissa typer av svampar och protister som amöban.
natriumklorid Kemikalien som utgör bordssalt — och det utgör också det mesta av saltet i havet.
solvind Ett jämnt flöde av små laddade partiklar som rör sig utåt från solen, flyter förbi Venus, jorden och alla andra planeter.
vaporize För att värma ett fast ämne nog att omvandla det till en gas eller ånga.
Venus
En planet i vårt solsystem. Venus är den näst närmaste planeten till solen, mellan jorden (som är tredje närmast) och Merkurius (som är närmast). Venus är mycket varm och täckt av tjocka moln.västlig vind En vind som blåser från väst till öster. Västliga vindar blåser över Atlanten, från Nordamerika till England och resten av Europa.
Ordsökning ( klicka här för att skriva ut pussel)
Leave a Reply