高空中的生命

細(xì)菌來自金星

諾曼?洛克耶天文臺位于英格蘭南部海岸的農(nóng)田中，唐納德?巴伯則是那里的天文學(xué)家。在20世紀(jì)30年月，巴伯創(chuàng)造了一種攝影術(shù)，能夠利用望遠(yuǎn)鏡拍攝遙遠(yuǎn)恒星。

有一天，巴伯按例沖洗他的照片，突然發(fā)覺，照片被完全毀壞了，大量驚奇的黑點(diǎn)消失在照片上。通過顯微鏡觀看，巴伯發(fā)覺了罪魁禍?zhǔn)祝涸诿總€黑點(diǎn)的中心有一小群生命，那是一些單細(xì)胞的細(xì)菌，小到肉眼看不到，卻污染了巴伯的照片。巴伯確定，這些細(xì)菌是從太空中飄落的，它們能夠在洗照片的化學(xué)藥劑中生長。巴伯把細(xì)菌送到政府的試驗(yàn)室，那里的專家都說沒見過這類細(xì)菌。

此后，巴伯的照片又多次被細(xì)菌破壞，這令他想搞清晰這些厭煩的細(xì)菌來自何方。他發(fā)覺，細(xì)菌總是在春天或夏天制造麻煩，而且從時間上看，往往在金星恰巧位于地球和太陽之間后幾天發(fā)生。由于巴伯是一位天文學(xué)家，他從天文的角度上猜想，這些細(xì)菌可能來自于金星，那個神奇的、被厚厚云層掩蓋的行星。由于太陽會向外發(fā)出劇烈的太陽風(fēng)，也就是由微小的帶電粒子組成的物質(zhì)團(tuán)。當(dāng)金星位于太陽和地球之間時，太陽風(fēng)從金星上吹起了驚奇的細(xì)菌，然后把它們帶到了地球。最終細(xì)菌就像落葉一樣從地球上空飄落下來。

天上飛的細(xì)菌

巴伯認(rèn)為那些細(xì)菌來自金星，但現(xiàn)在的科學(xué)家可不這么想。且不說金星上是否有生命，金星與地球之間有著8000萬千米的星際空間，超低溫、高輻射會把一切可能穿越這段距離的生命殺死。

不過巴伯有一點(diǎn)說對了，那就是細(xì)菌的確可以長距離地旅行。雖然細(xì)菌可能無法在金星和地球之間旅行，但它們的確能在地球的大氣層里穿梭。在過去的一些年中，美國加州海洋討論所的科學(xué)家普拉瑟曾多次搭乘飛機(jī)在云層中穿梭，收集云層中的微小顆粒樣品。多數(shù)狀況下，普拉瑟的設(shè)備會收集到森林火災(zāi)和煙囪排放的灰塵。有時候，她甚至能夠在美國上空收集到從亞洲戈壁飄洋過海而來的灰塵。令她感動的是，她同樣收集到很多細(xì)菌。

這些細(xì)菌或許是被非洲、亞洲荒漠的沙塵暴裹挾上天的。另外一些細(xì)菌可能是在雷暴電場的靜電力關(guān)心下被帶入了高空。這種雷暴電場的效果有點(diǎn)像有靜電的物體會吸引我們的頭發(fā)豎起來一樣。

被泡沫彈上天去

普拉瑟還猜想，海洋的水花飛濺，也會讓一部分細(xì)菌漂移到空氣中。為了證明自己的想法，她制造了大型的水箱，并用機(jī)械槳來攪動水箱中的水，產(chǎn)生波浪。結(jié)果波浪在水箱的一頭制造了泡沫。這些泡沫引起了普拉瑟的愛好，她想，假如泡沫裂開，又會產(chǎn)生什么效果呢？

泡沫的壁比頭發(fā)絲的直徑還要薄，但是當(dāng)泡沫裂開時，碎裂的泡沫壁水層向四周崩開，一些水分子會筆直地沖向泡沫的中心。想象一下，假如你恰好是一只小的微生物，剛好位于泡沫的中心，會發(fā)生什么？

在水分子的巨大沖擊力下，這些不幸的微生物會遭受到地球重力加速度1000倍的沖擊，它們會被推入空氣中。假如你坐過旋轉(zhuǎn)木馬，體會到血液涌入頭部的感覺，那么你要知道，旋轉(zhuǎn)木馬產(chǎn)生的重力加速度可能只是地球重力加速度的2倍。一個裂開的泡沫可以把幾百個細(xì)菌高速射入空中。

普拉瑟的水箱模擬了海洋的狀況，地球海洋里含有大量的微生物，海水表面的空氣中也含有大量的微生物。每天，大約有1021個泡沫在海洋中裂開。每天，這些泡沫都會把難以計數(shù)的微生物噴射到空氣中。

細(xì)菌的確可以飛上天，接下來的問題是：這些細(xì)菌能否在高空中長距離遷移呢？

馬鈴薯病菌從天而降

弗蘭克是美國一位微生物學(xué)家，他討論高空的微生物，特殊是云朵中的微生物。他在落基山脈海拔3200米的地方收集云朵里降水中的細(xì)菌。在冬季風(fēng)暴云里，他已經(jīng)發(fā)覺了幾十種不同類型的細(xì)菌。而這些云朵中實(shí)際含有的細(xì)菌種類可能不止這個數(shù)字。

弗蘭克在高空中發(fā)覺了一種細(xì)菌，這種細(xì)菌能夠?qū)е埋R鈴薯植物得病。討論發(fā)覺，在太平洋水域上空有這種細(xì)菌，隨著海洋上的風(fēng)，細(xì)菌被空中微小的液滴攜帶著，不知不覺中，這些細(xì)菌向東飛了800千米，來到了美國科羅拉多州的馬鈴薯田地上空。

弗蘭克在當(dāng)?shù)厣巾數(shù)难┤谒锇l(fā)覺了這種細(xì)菌，雪融水流下山，也會進(jìn)入到馬鈴薯田地。弗蘭克認(rèn)為，這種細(xì)菌是從海洋進(jìn)入空氣中的，或者是由于泡沫裂開，或者是其他什么方式，它們騎在微小的液滴上，形成了云朵。當(dāng)小液滴遇冷，形成了雪花時，細(xì)菌也成為雪花的一部分，降落在地面。

毫無疑問，細(xì)菌的確可以在大氣層中長距離遷徙。

細(xì)菌引發(fā)降雨

細(xì)菌并不僅僅搭乘云朵旅行，實(shí)際上依據(jù)目前的討論，一些細(xì)菌可能打算了云朵降水還是不降水。

有一個事實(shí)可能會令我們驚異，大多數(shù)云從形成到消逝的過程，從來沒有過任何降水。有些云朵萬事俱備，但就是不下雨。想象一下，超市里堆著西紅柿湯罐頭，罐頭堆得很高，顫顫巍巍似乎要翻倒，卻始終沒有翻倒。但是假如你用手指輕輕地推一下，整個罐頭堆就倒塌了。烏云就像是西紅柿罐頭堆，云里面裝滿了水。據(jù)統(tǒng)計，一朵一般的云可以容納200萬千克的水！但是當(dāng)全部的水都以微小的液滴形式漂移著時，它們各自的重量就顯得微不足道。就像輕柔的毛絨在微風(fēng)中漂浮一般，不會下落。直到有某種東西讓小液滴彼此合并，形成了大液滴，它們才有了足夠的重量，開頭下落，否則它們會始終在云朵中漂浮。

云朵中消失小冰晶，是下雨和下雪的關(guān)鍵！假如天氣足夠暖和，冰晶會在下落的過程中溶化，這就形成了降雨；假如天氣很冷，冰晶就會保持固態(tài)，于是就消失了降雪。

冰晶是如何在云朵中消失的呢？有些人認(rèn)為灰塵顆粒是冰晶消失的最重要緣由，還有人認(rèn)為是海鹽結(jié)晶體。實(shí)際上，全部這些東西都可以成為冰晶的核心，讓冰晶得以形成。科學(xué)家已經(jīng)測試數(shù)以百計的礦物質(zhì)、鹽、糖和其他化學(xué)品，看它們讓水滴轉(zhuǎn)化成冰晶的力量如何。他們還測試了不同類型的細(xì)菌。

事實(shí)證明，一些細(xì)菌的力量比其他東西都強(qiáng)。另外的一些生物，比如硅藻，也能讓水滴形成冰晶。在讓水滴轉(zhuǎn)化成冰晶方面，生物體比非生物體要強(qiáng)得多。假如把細(xì)菌放入由液滴組成的云朵中，只要溫度足夠冷，液滴就會冰凍成小冰晶，然后其他小液滴就會粘在小冰晶上，使小冰晶越來越大，也越來越重，當(dāng)空氣無法托住它們的時候，降水就發(fā)生了。

細(xì)菌的確能夠轉(zhuǎn)變天氣，讓某些地方下雨，某些地方不下雨。至于細(xì)菌的影響力究竟有多大，科學(xué)家還在探究中。

細(xì)菌星際旅行，

并不是幻想

現(xiàn)在，讓我們回頭看看巴伯發(fā)覺的那些厭煩的細(xì)菌。其實(shí)，那個天文臺坐落在一個小山上面，距離英國的南部海岸只有1千米，那里的海岸都是懸崖。海洋上的風(fēng)會輕易地把細(xì)菌吹到巴伯的天文臺那里。因此，污染照片的細(xì)菌來自海洋上空，而不是金星。

但細(xì)菌真的就不能進(jìn)行星際旅行嗎？未必不能?？茖W(xué)家討論天空中的細(xì)菌如何影響天氣時，發(fā)覺細(xì)菌生活的位置遠(yuǎn)比人們想象的還要高。利用高空氣象氣球，科學(xué)家在地球表面到18千米高空的位置都發(fā)覺了細(xì)菌的蹤跡。18千米基本上是一般的噴氣式客機(jī)飛行高度的兩倍。俄羅斯的火箭甚至還從距離地球表面77千米的高空帶回了活著的細(xì)菌，只是很多科學(xué)家對此還有質(zhì)疑。

其實(shí)在地球大氣30千米高度處，環(huán)境很像火星表面環(huán)境，在那種環(huán)境中，太陽紫外線強(qiáng)度比地球表面要強(qiáng)1000倍。淡薄的空氣會讓細(xì)菌脫水，殺死它們。假如在那里還有活著的細(xì)菌，我們有理由相信，它們在火星上也一樣能生活得很好。

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