Winzige Organismen auf dem Boden \u2013 Bakterien und Pilze \u2013 verf\u00fcgen laut einer aktuellen Studie \u00fcber eine \u201eSuperkraft\u201c, die es ihnen erm\u00f6glicht, in die Atmosph\u00e4re vorzudringen und den Regen niederzurei\u00dfen.<\/p>\n
Um zu verstehen, wie eine Mikrobe einen Sturm kontrollieren kann, m\u00fcssen wir uns zun\u00e4chst ansehen, wie Wolken zu Regen werden. Hoch oben in der Atmosph\u00e4re gefriert Wasser nicht immer bei 0 \u00b0C. Auf Wolkenh\u00f6he sind die Temperaturen normalerweise viel niedriger, aber reines Wasser kann bis zu klirrenden -40 \u00b0C fl\u00fcssig bleiben.<\/p>\n
Der meiste Regen beginnt als Eis. In der Atmosph\u00e4re sind Wolken voller \u201eunterk\u00fchltem\u201c Wasser \u2013 Fl\u00fcssigkeit, die k\u00e4lter als gefrierend ist, aber noch nicht zu Eis geworden ist, weil sie nichts hat, woran sie sich festhalten kann.<\/p>\n
Damit sich eine Wolke in Regen oder Schnee verwandelt, braucht sie einen \u201eSamen\u201c \u2013 ein winziges Partikel, an dem sich Wassermolek\u00fcle festhalten k\u00f6nnen, damit sie zu Eis kristallisieren und dann als Regen aus den Wolken fallen k\u00f6nnen. Staub, Ru\u00df und Salz \u2013 vom Wind in die Wolken gefegt \u2013 k\u00f6nnen das, aber sie sind nicht besonders gut darin. Normalerweise muss die Temperatur deutlich gesenkt werden, bevor sie ihre Wirkung entfalten k\u00f6nnen. Hier kommt die Biologie ins Spiel.<\/p>\n
Seit Jahrzehnten wissen Wissenschaftler, dass eisbildende Proteine \u200b\u200b(INpros) in bestimmten Bakterien wie \u2026 vorkommen Pseudomonas syringae<\/em>. Bakterien wandern von Pflanzenbl\u00e4ttern in die Wolken, um Regen auszul\u00f6sen. Sie nutzen spezielle Proteine, um Wasser bei Temperaturen von bis zu -2\u00b0C zum Gefrieren zu bringen.<\/p>\n Die j\u00fcngste Entdeckung, die in der Zeitschrift Science Advances ver\u00f6ffentlicht wurde, hat jedoch einen neuen Akteur im Klimaspiel enth\u00fcllt: Pilz-INpros. W\u00e4hrend Bakterien ihre eisbildenden Proteine \u200b\u200bauf ihrer \u201eHaut\u201c verstecken, sind Pilze (haupts\u00e4chlich Fusarium<\/em> Und Mortierella<\/em>) scheiden diese Proteine \u200b\u200bin den sie umgebenden Boden aus. Aufgrund ihrer Struktur sind diese Pilzproteine \u200b\u200bwasserl\u00f6slich und kleiner als die bakteriellen Proteine \u200b\u200bund verf\u00fcgen \u00fcber eine hohe Eisbildungsaktivit\u00e4t, was sie zu wirksameren Wolkensamen macht.<\/p>\n Dies f\u00fchrt uns zum Biof\u00e4llungskreislauf. Stellen Sie sich einen Waldboden vor, der mit diesen Pilzen bedeckt ist. Wenn der Wind auffrischt, werden ihre mikroskopisch kleinen eisbildenden Proteine \u200b\u200bin die Wolken geschleudert. Dort wirken sie als kraftvolle \u201eSamen\u201c.<\/p>\n Selbst in relativ warmen Wolken (\u00fcber -5\u00b0C) k\u00f6nnen diese Pilzproteine \u200b\u200bWasser dazu zwingen, zu Eis zu kristallisieren. Wenn diese Eiskristalle wachsen, werden sie schwer und fallen. Wenn sie durch die w\u00e4rmere Luft fallen, schmelzen sie und verwandeln sich in Regen.<\/p>\n Dadurch entsteht eine Schleife:<\/p>\n Anders als die Pseudomonas<\/em> Bakterien, die Eis nutzen, um Pflanzen zu \u201eangreifen\u201c und zu sch\u00e4digen, um an ihre N\u00e4hrstoffe zu gelangen, diese Mortierella<\/em> Pilze sind friedliche Pflanzenpartner. Sie wollen nicht zerst\u00f6ren. Stattdessen scheiden sie ihre eisbildenden Proteine \u200b\u200bin den umgebenden Boden aus, der einen Schutzschild vor rauen Bedingungen und eine n\u00e4hrstoffreiche Umgebung zu schaffen scheint, die sowohl dem Pilz als auch der Pflanze beim Gedeihen hilft.<\/p>\n Die neue Entdeckung \u00fcber Pilze ist aufregend, weil sie zeigt, dass sogar im Boden vergrabene Organismen die Atmosph\u00e4re beeinflussen k\u00f6nnen, was dieser alten Partnerschaft zwischen Leben und Himmel eine neue Dimension verleiht.<\/p>\n Es ist ein fehlendes Teil im Puzzle, wie sich Leben und globales Klima gegenseitig beeinflussen. Diese F\u00e4higkeit zur Eisbildung verschafft den Pilzen wahrscheinlich einen \u00dcberlebensvorteil. Mit Eis pumpen sie Feuchtigkeit zu ihren Myzelien (einem riesigen, unterirdischen Netz aus winzigen Pilzf\u00e4den), sch\u00fctzen sich vor Frostsch\u00e4den und trampen durch die Wolken, um neue Behausungen zu erreichen.<\/p>\n Die neue Forschung deckte auch auf, wie Pilze der Mortierellaceae<\/em> Familie erlangte die F\u00e4higkeit, Eis herzustellen. Als die Forscher den genetischen Code der Pilze untersuchten, stellten sie fest, dass diese Pilze diese Eigenschaft nicht von selbst entwickelten. Vor Millionen von Jahren haben sie den genetischen Code daf\u00fcr von Bakterien \u201egeliehen\u201c, und zwar durch einen Prozess namens horizontaler Gentransfer.<\/p>\n Betrachten Sie es als ein biologisches \u201eKopieren und Einf\u00fcgen\u201c. W\u00e4hrend die meisten Tiere die DNA nur von ihren Eltern erben, k\u00f6nnen Mikroben Schnipsel des genetischen Codes mit ihren Nachbarn austauschen, was ihnen einen sofortigen evolution\u00e4ren Fortschritt verschafft.<\/p>\n Allerdings sind diese Pilze bei der Eisbildung viel effizienter als die Bakterien, da der Pilz diese Proteine \u200b\u200babsondert (ausschwitzt \u2013 was bedeutet, dass sie au\u00dferhalb der Pilzzelle existieren). Sie k\u00f6nnen die Umgebung um ihn herum bedecken und im Boden aktiv bleiben, nachdem der Pilz weitergezogen ist. Diese Proteine \u200b\u200bsind unglaublich widerstandsf\u00e4hig. Sie k\u00f6nnen in B\u00e4che gesp\u00fclt werden, zu Staub vertrocknen und vom Wind in den Himmel getragen werden.<\/p>\n Diese Entdeckung k\u00f6nnte die Sichtweise der Forscher auf den Naturschutz ver\u00e4ndern. Wenn wir einen Wald abholzen, jeden Baum abholzen und das Land kahl lassen, verlieren wir nicht nur B\u00e4ume. Wir k\u00f6nnten den biologischen Motor zerst\u00f6ren, der regionale Niederschl\u00e4ge ausl\u00f6st.<\/p>\n Da wir mit einem sich ver\u00e4ndernden Klima und h\u00e4ufigeren D\u00fcrren konfrontiert sind, k\u00f6nnte es von entscheidender Bedeutung sein, diese Pilz-INpros zu verstehen. Eines Tages k\u00f6nnten wir diese nat\u00fcrlichen, biologisch abbaubaren Proteine \u200b\u200bzur \u201eWolkenaussaat\u201c nutzen, um Regen zu erzeugen.<\/p>\n Viele L\u00e4nder (wie die Vereinigten Arabischen Emirate, China und Teile der USA) verf\u00fcgen bereits \u00fcber Wolkensaatprogramme, um Pflanzen vor Frost zu sch\u00fctzen. Diese Art der Wolkenbildung basiert jedoch auf Silberjodid \u2013 einem Schwermetall, das in der Umwelt verbleiben kann.<\/p>\n Die Pilzproteine \u200b\u200bbieten eine nat\u00fcrliche, biologisch abbaubare Alternative. Sie k\u00f6nnten Pflanzen auch vor Frost sch\u00fctzen. Indem sie eine fr\u00fchzeitige und gleichm\u00e4\u00dfige Eisbildung erzwingen, geben sie einen winzigen W\u00e4rmesto\u00df ab, der wie eine W\u00e4rmedecke f\u00fcr die Pflanze wirkt.<\/p>\n Wir k\u00f6nnten damit mit weniger Energie Schnee auf Skipisten erzeugen, besser schmeckende Tiefk\u00fchlkost herstellen, indem wir verhindern, dass gro\u00dfe Eiskristalle die Lebensmittelzellen besch\u00e4digen, oder sogar umweltfreundliche K\u00fchlsysteme entwickeln, die nicht auf aggressive chemische K\u00e4ltemittel angewiesen sind.<\/p>\n Wenn Sie das n\u00e4chste Mal in einen pl\u00f6tzlichen Regenguss geraten, atmen Sie tief durch. Dieser \u201eGeruch von Regen\u201c k\u00f6nnte einfach der Geruch dieser kleinen Organismen sein, die den Wolken sagen, dass es Zeit ist, loszulassen.<\/p>\n Diana R. Andrade-Linares, Postdoktorandin f\u00fcr Mikrobielle \u00d6kologie, Universit\u00e4t Limerick<\/em><\/p>\n wird von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut ver\u00f6ffentlicht. <\/p>\n Foto von Elly M auf Unsplash<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Winzige Organismen auf dem Boden \u2013 Bakterien und Pilze \u2013 verf\u00fcgen laut einer aktuellen Studie \u00fcber eine \u201eSuperkraft\u201c, die es ihnen erm\u00f6glicht, in die Atmosph\u00e4re<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":12887,"comment_status":"closed","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[101],"tags":[14647,14646,78,14648,5087,9499,7877,530,26],"class_list":["post-12886","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-oekologie","tag-bakterielle","tag-bodenpilze","tag-den","tag-dna","tag-kontrollieren","tag-regen","tag-stehlen","tag-versteckte","tag-wie","generate-columns","tablet-grid-50","mobile-grid-100","grid-parent","grid-50"],"yoast_head":"\nEs regnen lassen<\/h2>\n
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Der evolution\u00e4re \u00dcberfall<\/h2>\n
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