Die geheime Welt in kleinen Nebeltröpfchen

Die Namib-Wüste, die die Küste Angolas bis nach Südafrika abschneidet, ist einer der trockensten Orte der Welt. Jährliche Niederschläge übersteigen am Steilhang selten mehr als zwei Zoll; Die Küste ist noch trockener. Aber nachts rollt der Nebel. Manchmal wachen die Forscher dort am Morgen auf und finden dort Ranken, die sich 30 Meilen im Landesinneren vom Ozean aus entfalten und sich dort sammeln.

Der Nebel kann den Sand dämpfen und stoßen, als ob ein kurzer Regenschauer vorbeigezogen wäre. Beim Kriechen verbirgt es Gebäude und Autos und kondensiert auf Grasbüscheln, bis sie tropfen. Es hängt tief im Sanddünenmeer und sieht aus wie Wolken, die die unteren Teile eines Berges übergreifen. "Vielleicht erreicht es Sie nicht, aber Sie können sehen, wie ein Sturm kommt", sagt Sarah Evans, Biologin an der Michigan State University, die in der Namib forscht.

Aus der Ferne und in der Tiefe erscheint Nebel wie eine diffuse, undifferenzierte Masse. Aber, fragte sich Evans, was in diesem Schleier vorgeht - und in einem viel kleineren Maßstab?

Sie ist nicht die einzige Forscherin, die darüber nachdenkt. Eli Dueker, Umweltmikrobiologe am Bard College, hat über eine ähnliche Frage nach dem Nebel nachgedacht, der Southport Island in Maine umhüllt. In einem in der Fachzeitschrift veröffentlichten neuen Papier untersuchten die Forscher die bakterielle Zusammensetzung von Nebel an beiden Standorten Wissenschaft der gesamten Umwelt.

Die Wüstenlandschaft ist abwechslungsreich und oft neblig. Mit freundlicher Genehmigung von Sarah Evans

Nebel ist ein Meer einzelner Tröpfchen, das entsteht, wenn Wasserdampf auf mikroskopisch kleine Teilchen kondensiert. Dort mischen sich auch Bakterien. Sobald sie sich in der Luft befinden, stoßen diese Tröpfchen ineinander, werden größer und fallen ab oder verdunsten einfach wieder zu Dampf. Nebel ist auf diese Weise ein dynamisches Ökosystem, das ständig in Bewegung ist. Während die Tröpfchen für uns winzig sind, sagt Dueker, "ist es für eine Mikrobe eine große Welt, weißt du?"

Um mit jedem Tröpfchen in die Welt sehen zu können, mussten die Forscher sie zuerst bekämpfen. Sie bauten einfache Oberflächen auf, auf denen der Nebel kondensieren konnte, sammelten dann das Wasser und sequenzierten die darin enthaltene DNA. Sie stellen auch Petrischalen auf, um nach lebenden Mikroben Ausschau zu halten. Zum Vergleich sammelten sie auch nichtneblige Luft und nahmen am Ufer Meerwasserproben ab.

Trotz der großen Entfernung und der Unterschiede zwischen den beiden untersuchten Landschaften fanden die Forscher viele Ähnlichkeiten zwischen den durch sie hindurchlaufenden mikrobiellen Welten. Das mikrobielle Makeup unterschied sich in jedem Ort etwas (und die Forscher untersuchten auch Pilze in der Namib, suchten aber nicht in Maine), es gab jedoch deutliche Gemeinsamkeiten. An beiden Orten ist Nebel eine Art Schmelztiegel, mit Mikroben, die häufig im Luftraum mit den im Boden oder im Meer lebenden Körpern treiben.

Sagen Sie, Sie sind ein Marinomonas Bakterium aus der Familie Oceanospirillaceae. Ihr Leben ist meistens nass, weil Sie wahrscheinlich in Meerwasser oder Meeresablagerungen leben. Wenn Sie sich jedoch in einem Nebel aus dem Ozean befinden, der zum Beispiel durch eine brechende Welle aus dem Ozean geworfen wird und über die Namib driftet, könnten Sie mit Mikroben kohabitieren, denen Sie sonst nie begegnen würden, die weit weg von den leben und sterben Ozean. "Zusammenfassungen aus beiden Nebelstandorten legen nahe, dass Nebel nicht nur als Zufluchtsort für lokale Bioaerosole dient, sondern als wirksamer mikrobieller Transportmechanismus, der Meeres- und Landumgebungen verbindet", schreiben die Autoren.

Nur was bringt Ihnen das Trampen, wenig? Marinomonas? Das ist nicht klar. „Vielleicht macht das Reisen oder das Leben in Nebeltröpfchen eine Mikrobe lebensfähiger; Vielleicht wächst es, isst etwas anderes aus dem Tröpfchen oder ist länger in der Lage zu überleben, als wenn es mit Staub unterwegs wäre “, fügt Evans hinzu. Es ist möglich, dass eine Mikrobe, die durch einen Nebel segelt, vor UV-Strahlen isoliert wird, die die Wüste stark beeinträchtigen. „Was wir herausfinden, ist, dass diese Mikroben metabolisieren können, sich replizieren können und tatsächlich ein Leben führen können. Es mag kurz sein, aber sie leben ein Leben in der Atmosphäre, und Nebel und Wolken sind, wie sie das tun “, sagt Dueker. "Es gibt eine Struktur, die für sie vorgesehen ist."

In der Namib füttert Nebel Pflanzen und Tiere, die sich an ein trockenes Leben angepasst haben. Mit freundlicher Genehmigung von Sarah Evans

So lange dieser Nebel existiert, sei es Minuten oder Tage, er ernährt und verändert die Ökosysteme, durch die er sich bewegt. In einigen der notorisch nebligen Enklaven haben Pflanzen und Tiere Anpassungen entwickelt, die ihnen dabei helfen, sie besser zu nutzen. Bestimmte Käfer-Trichter nebeln ihren Rücken und in ihren Mund ein, und verschiedene Bäume, Moosen und Bromelien sammeln Nebeltröpfchen auf ihren Blättern oder Klingen.

Aber der Nebel ist nicht nur ein Segen für diese Pflanzen und Tiere - sie birgt auch Risiken. Die Forscher entdeckten taxonomische Gruppen, die Pilzpathogene einschließen, obwohl sie noch nicht untersucht haben, ob oder in welchem ​​Zusammenhang diese Mikroben Krankheiten verursachen können. Es wird vermutet, dass sich Schadstoffe aus Wasser und Boden auch im Nebel durch die Luft bewegen und sich an Orten ansiedeln, die sie sonst nicht erreichen würden.

Es scheint, dass der Einfluss des Nebels nicht verschwindet, wenn er nachlässt: Seine Signatur bleibt an den Orten, an denen er sich aufhält. "Wenn es sich zerstreut, wird es eine veränderte mikrobielle Atmosphäre hinterlassen", sagt Dueker. Auch wenn die Sonne die raue Wüste wieder in ihren gewohnten Zustand bringt, ist sie nie ganz so wie zuvor.