Yeni araştırma önerileri, alt atmosferden Amazon yağmur ormanlarına kadar her yerde bulunan bakterilerin, su molekülleri arasındaki kuvvetleri manipüle ederek buz oluşturmaya yardımcı olabileceğini öne sürüyor.
Bakteriler Pseudomonas syringaeH20 moleküllerini yüksek ve düşük yoğunluklu yamalar haline getirerek su moleküllerini dönüşümlü olarak çekmek ve çekmek için özel proteinler kullanın. Araştırmacılar, bu düzensiz organizasyonun su moleküllerini "daha fazla sıcaklıkta buz oluşturması ve normalde donmaya uygun olmayan diğer koşullar altında" karıştırdığını "belirtti.
Almanya'nın Mainz kentindeki Max Planck Enstitüsü Polimer Araştırması'nda fizikçi olan yazar olan yazar Weentner, yeni çalışma, bu tuhaf bakterinin benzersiz yeteneklerini açıklamak için deneysel veriler sunan ilk çalışmadır. "Bu proteinlerin buz gelişimini desteklemek için su ile etkileşime girebileceğini açıkça gösteriyoruz."
Buz yapıcılar
P. syringae Gezegendeki en yaygın dağınık türlerden birisidir, toprağın heryerini troposferdeki bulutlara, atmosferin alt katmanına kadar bulunur. Kayak tesisleri, hava şartlarında işbirliği yapmayacakları zaman yapay kar üretmek için bakterileri kullanırlar. Bakteriler ayrıca sebzelerde donma hasarı oluştururlar. [Infographic: Dünya'nın atmosferi, en üste]
Weidner WordsSideKick.com'a “Bu donma hasarınız varsa, bu bitkileri istila etmeyi ve beslemeyi kolaylaştırır” dedi.
Ancak, günümüzün bu mikropları, Texas'taki bir kasırgaya neden olan, Brezilya'daki kanatlarını çırparak bir kelebek hayal eden "kelebek etkisi" nin ünlü konseptine benzer geniş kapsamlı etkilerden de sorumlu olabilirler. Araştırmacılar, şaşırtıcı bir şekilde Amazon yağmur ormanlarından gelen mikropların büyük miktarlarını ölçtüler ve hava akımları üzerinde, Orta Doğu'dan Antarktika'ya giden ve yağmurun düşmesine neden olabilecek bakterileri rahatsız edici şekilde izlediler.
Weidner, "Temel olarak gezegensel ortak evrim gibi bir şey olabilir." Dedi. "Amazon, bu buz-çekirdekli bakterilerin büyük miktarlarını yayar ve yağmur yağmasına neden olan başka bir yere giderler, şimdi bu yağışlar çok farklı bir kıtada bitkilerin büyümesine izin verir."
Tersine, Amazon yağmur ormanlarının kesilmesinin, bu buz-çekirdekli bakterilerde, başka yerlerde kuru havaya neden olabilecek bir azalmaya neden olabileceğini söyledi.
Yüksek sıcaklıkta buz yok
Kurt Vonnegut kitabında "Cat's Cradle" da, bilim adamları buzlu su denilen bir maddeyi oda sıcaklığında katılaştırmak için bir yol keşfettiklerinde yok oluyorlar. Neyse ki, P. syringae Örneğin, buzullar, Sahara Çölü gibi sıcak bir yerde hiçbir zaman donmaya neden olamayacağından, buzun dokuzun yıkıcı potansiyeli yoktur.
Weidner, "Bu proteinler, termodinamiği yenemezler." Dedi.
Daha doğrusu, P. syringae Weidner, sıcaklığın suya daldırdığı sıcaklıklarda eksi 40 derece Fahrenheit'e (eksi 40 santigrat derece) daldığında, aksi takdirde buz gibi kaynaşmaya yetecek kadar soğuk olduğunun farkına varabilir.
Benzersiz yetenekler
Nasıl olduğunu anlamak P. syringae ayaz görevlerini tamamlayan ekip, hem bakteriyel hem de su moleküllerinin titreşimlerini analiz etmek için spektroskopi denen bir teknik kullandı. Weidner, tekniğin bir örnekte hangi moleküllerin bulunduğunu ve nasıl düzenleneceğini ortaya koyabilir.
Bu yöntemi kullanarak bilim adamları, su moleküllerinin temas ettiklerini fark ettiler. P. syringae sıcaklık düşürüldükçe kendilerini daha düzenli bir yapıya yerleştirdiler, oysa diğer bakteri türleri ile sipariş etkisi oluşmadı. Bu, araştırmacıların siparişin bakterinin donma yeteneklerine katkıda bulunduğundan şüphelenmesine neden oldu. Suyun Şaşırtıcı Garip Fiziği: 9 Garip Özellikler
Ama bu değişime tam olarak neden olan nedir? Bu soruyu cevaplamak için Weidner ve meslektaşları, bakterilerin farklı kısımlarını ayırdılar ve su moleküllerinin bir araya toplanıp parçalanmasına neden olan bakteri duvarına demirlenen belirli proteinleri tespit ettiler. Bu, bakterileri çevreleyen suda yüksek ve düşük yoğunluklu cepler yarattı.
Araştırmacılar, bu tür bir yeniden düzenlemenin, su moleküllerinin katı buzun kristalin paternine dönüşmesini sağlamak için doğruydu. Ekip ayrıca, bakterilerin suyu çevreleyen su moleküllerinden ısı çekebildiğini ve suyun daha da soğuk olduğunu fark etti.
Weidner, yeni bulguların dünya çapında yağış ve buz oluşumunu anlamak isteyen atmosferik kimyacılar için bir anlamı olabilir.
Tia Ghose'i takip et heyecanve Google+. Takip et Canlı Bilim @wordssidekick, Facebook & Google+. Hakkında orijinal makale Canlı Bilim.