Půdní mikroby mají „superschopnost“ přivolat déšť: Nový objev mění pohled na klima a nabízí přírodní řešení

Malé organismy žijící v půdě, konkrétně bakterie a houby, disponují „superschopností“ ovlivňovat atmosféru a přivolávat déšť.

Malé organismy žijící v půdě, konkrétně bakterie a houby, disponují „superschopností“ ovlivňovat atmosféru a přivolávat déšť. Nedávná studie odhalila, jak tyto mikroskopické bytosti hrají klíčovou roli v cyklu srážek a nabízejí nové možnosti pro řešení klimatických výzev.

Pro pochopení, jak může mikrob ovládat bouři, je třeba se nejprve podívat na to, jak se z mraků stává déšť. Vysoko v atmosféře voda nezamrzá vždy při 0 °C. Teploty jsou v úrovni mraků obvykle mnohem nižší, ale čistá voda může zůstat tekutá až do mrazivých -40 °C. Většina deště začíná jako led. V atmosféře jsou mraky plné „přechlazené“ vody – tekutiny, která je chladnější než bod mrazu, ale ještě se nezměnila v led, protože se nemá čeho zachytit. Aby se mrak proměnil v déšť nebo sníh, potřebuje „zárodek“ – drobnou částici, na kterou se molekuly vody mohou navázat a krystalizovat do ledu, který pak padá z mraků jako déšť. Prach, saze a sůl, které vítr zanese do mraků, mohou tuto roli plnit, ale nejsou v tom příliš efektivní. Obvykle vyžadují výrazný pokles teploty, než začnou fungovat. Zde vstupuje do hry biologie.

Vědci po desetiletí věděli o ledotvorných proteinech (INpros) nalezených v určitých bakteriích, jako je *Pseudomonas syringae*. Tyto bakterie cestují z listů rostlin do mraků, aby spustily déšť. Používají speciální proteiny k tomu, aby přinutily vodu zmrznout při teplotách až -2 °C. Nedávný objev publikovaný v časopise Science Advances však odhalil nového hráče v klimatické hře: houbové INpros. Zatímco bakterie drží své ledotvorné proteiny ukryté na svém „povrchu“, houby (zejména rody *Fusarium* a *Mortierella*) tyto proteiny vylučují do okolní půdy. Díky své struktuře jsou tyto houbové proteiny rozpustné ve vodě a menší než bakteriální, a s vysokou aktivitou tvorby ledu, což je činí účinnějšími zárodky pro mraky.

To nás vede k bio-srážkovému cyklu. Představte si lesní půdu pokrytou těmito houbami. Jak se zvedá vítr, jejich mikroskopické ledotvorné proteiny jsou vyneseny do mraků. Jakmile tam jsou, působí jako silné „zárodky“. I v relativně teplých mracích (nad -5 °C) mohou tyto houbové proteiny přinutit vodu krystalizovat do ledu. Jak tyto ledové krystaly rostou, stávají se těžkými a padají. Při průchodu teplejším vzduchem se roztaví a promění v déšť. Tento cyklus je fascinující: houby rostou ve vlhké půdě lesa, jejich proteiny jsou vyneseny na oblohu, déšť je spuštěn těmito proteiny, zalévá les pod nimi, a déšť zase spouští růst dalších hub, čímž se cyklus opakuje.

Na rozdíl od bakterií *Pseudomonas*, které využívají led k „útoku“ a poškození plodin, jsou houby rodu *Mortierella* mírumilovnými partnery rostlin. Nesnaží se ničit. Místo toho vylučují své ledotvorné proteiny do okolní půdy, což zřejmě vytváří ochranný štít před drsnými podmínkami a prostředí bohaté na živiny, které pomáhá prospívat jak houbám, tak rostlinám. Nový objev týkající se hub je vzrušující, protože ukazuje, že i organismy pohřbené v půdě mohou ovlivňovat atmosféru, což přidává nový rozměr tomuto prastarému partnerství mezi životem a oblohou. Je to chybějící dílek skládačky, jak se život a globální klima vzájemně utvářejí. Tato schopnost tvorby ledu pravděpodobně dává houbám výhodu pro přežití. Využívají led k čerpání vlhkosti směrem ke svým mycelia (rozsáhlá, podzemní síť drobných houbových vláken), chrání se před poškozením mrazem a cestují v mracích, aby se dostaly do nových domovů.