Oamenii de știință germani au descoperit bacteria care poate produce gheață, nori și ploaie

Se știa de zeci de ani că specii de bacterii, cum ar fi Pseudomonas syringae, produc proteine ​​pe membranele lor exterioare, care permit cumva apei să înghețe la temperaturi mai mari decât de obicei. Aceste proteine determină formarea gheții care înconjoară plantele, determinând astfel deteriorarea tesuturilor vegetale și permițând bacteriilor sa invadeze și și să se hrănească cu aceste plante.
Dar atunci când bacteriile mor, proteinele ce formează gheața pot pătrunde în atmosferă provocând de fapt, ploaie, și formând nori de mare înălțime. Deoarece aceste bacterii sunt atât de prolifice, ele pot avea un efect semnificativ asupra climei globale.
“Aceste bacterii sunt precum muștele lumii bacteriene”, a declarat cercetatorul Tobias Weidner. “Ele călătoresc cu vântul peste tot pe planetă, acolo unde cresc plantele, dar sunt de asemenea descoperite în gheață, în ținuturile îndepărtate ale Antarcticii, acolo unde nicio vegetație nu se poate dezvolta.
Aproape imediat ce au fost descoperite aceste proteine bacteriene speciale, cercetătorii au realizat că ele ar putea avea utilizări practice. De fapt, aceste proteine ​​sunt adesea folosite ca aditivi în mașini de produs zăpađă comercială. Dar, până de curând, oamenii de stiință habar n-au avut despre modul în care „funcționează”.

Proteinele schimbă mișcarea apei

In noul studiu, prezentat la al 60-lea AVS Simpozion International si la Expozitia de la Long Beach, California, cercetătorii de la Institutul Max Planck pentru Cercetarea Polimerilor au folosit o tehnică cunoscută sub numele de spectroscopie pentru a examina interacțiunile dintre proteinele ​​bacteriene și moleculele de apă obișnuite. Spectroscopia are avantajul că, atunci când este bombardată cu laser, fiecare substanță răspunde cu o semnătură luminoasă specifică.
Cercetatorii au răspândit fragmente din bacteria Pseudomonas syringae pe o pelicula de apă de doar câteva molecule grosime. În timp ce au scăzut temperatura din acest amestec de la temperatura camerei la cea de îngheț, l-au bombardat cu pulsuri laser la fiecare 40 de femtosecunde pentru a obține o imagine detaliată a modului în care moleculele se mișcă în funcție de timp (o femtosecundă este o milionime de nanosecundă).
Cercetătorii au descoperit că, atunci când temperatura se apropie de 0 ° C, moleculele de apă în contact cu proteinele își schimbă brusc comportamentul, devenind mai încete în mișcare și mai ordonate. Proteinele au facut acest lucru absorbind energie de la apa din jur.
“Am fost foarte surprins de aceste rezultate”, a spus Weidner. “Când am văzut prima dată creșterea dramatică a ordinii moleculelor de apă pe măsură ce scădea temperatura, am crezut că obținem imagini false. ”
Deși schimbarea observată este caracteristică apei la temperatura de 0 ° C, un astfel de comportament nu fusese observat la temperaturi mai mari, și nici nu este caracteristic interacțiunii apei cu alte proteine​​, lipide, glucide sau alte molecule pe care echipa de cercetare le-a examinat anterior.

Constatările au implicatii mari putând folosi în a ajuta oamenii de știință să înțeleagă norii, ploaia și formarea zăpezii, precum și alte modele climatice globale.
“Înțelegerea la nivel microscopic – până la interacțiunea dintre lanțurile de proteine ​​specifice cu moleculele de apă – mecanismul de formare a gheții atmosferice cu ajutorul inducerii proteinelor ne va ajuta să înțelegem impactul biogen asupra proceselor atmosferice și de climat”, a declarat Weidner.

Tina Santl Temkiv, un cercetător post-doctorand la Centrul de Astrofizică Stelară de la Universitatea Aarhus din Danemarca, care a studiat relatia dintre bacterii și norii de furtună, dar nu a fost implicată in studiu, a fost de acord că descoperirile sunt importante.
“Aceste bacterii sunt cele mai eficiente creatoare de gheață din lume,” a spus ea.
“În ciuda importanței pe care o au proteinele ce produc gheața în formarea norilor, actualul rol al acestui tip de bacterii în atmosferă rămâne un mister,” a spus ea. „Avem nevoie să știm mai multe despre ambele tipuri de mecanism, cel în care proteinele produc înghețul și cel care ne spune despre numărul și activitatea lor în nori”.

sursa: German scientists discover bacteria that make ice, clouds and rain via saccsiv blog

loading...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *