Me kaikki otamme useita hengityksiä joka päivä – joten tiede siitä, mikä todella menee keuhkoihimme, on erittäin tärkeää. Ilma voi sisältää kaksi tai kolme kertaa enemmän sieni-itiöfragmentteja kuin aiemmin ajateltiin, uusi tutkimus ehdottaa.
Sienisolun nanohiukkaset voivat paitsi myötävaikuttaa astman ja allergisten reaktioiden kehittymiseen, mutta niillä voi myös olla tärkeä rooli pilvien – erityisesti jääkiteiden pilvien, joiden tiedetään muodostavan samankaltaisten hiukkasten ympärille – muodostumisessa.
“Nämä fragmentit ovat todennäköisesti sieni-itiöiden paloja, jotka hajoavat toisistaan kyllästyneinä vedellä”, kertoo kemisti Michael Lawler Kalifornian yliopistosta, Irvine (UCI). Oli yllättävää tunnistaa ne sienifragmentteiksi.
“Suuri määrä ilmakehän nanohiukkasia johtuu yleensä ilmakehässä olevien kaasujen reaktioista, jotka kasvavat molekyyleistä pikemminkin kuin hajoavat suuremmista hiukkasista.”
Valintakohteessaan Oklahomassa joukkue käytti laitetta, joka keräsi ympäröivät hiukkaset halkaisijaltaan 20-60 nm ja asetti ne sitten ohuelle platinafilamentille. Haihdutusprosessin jälkeen saatujen kaasujen analysointiin käytettiin korkean resoluution massaspektrometriä.
Sienisolujen fragmentit ovat kooltaan noin 30 nanometriä – uskomattoman pieniä, kun otetaan huomioon, että paperiarkin paksuus on noin 100 000 nanometriä. Tutkijat uskovat, että aiemmat tutkimukset ovat saattaneet unohtaa nämä katkelmat, koska ne eivät toimineet riittävän pienessä mittakaavassa.
Ilmakehän läpi lentävät ehjät solut voivat olla kooltaan tuhansia nanometrejä, mikä tarkoittaa, että näiden sieni-itiöiden biologiset “sirpaleet” voivat tunkeutua paljon syvemmälle keuhkoihin. Tämä on mahdollinen ongelma astmaatikoille ja allergikoille, ja se voi auttaa selittämään, miksi sateet vaikuttavat astmakohtauksiin joillakin potilailla.
Aikaisemman tutkimuksen perusteella nämä nanohiukkaset ovat todennäköisesti erinomaisia ehdokkaita jääytimille – kykenevät muuttumaan jääkiteiksi ilmakehässä ja myötävaikuttamaan pilvien muodostumiseen, mikä on kriittinen tekijä lyhyen aikavälin sääennusteissa ja pitkän aikavälin ilmastoennusteissa.
“Suuret, ehjät biologiset solut ovat erittäin harvinaisia ilmakehässä, mutta olemme tunnistaneet sieni-nanohiukkaset suuremmilla asteikoilla, joten jos jotkut tai kaikki niistä ovat hyviä jääytimiä, niillä voi olla merkitys jääpilvien muodostumisessa”, Lawler sanoo.
On syytä huomata, että näytteistetty ilma otettiin yhdestä paikasta Pohjois-Oklahomassa kuukauden aikana vuonna 2016 – tämä on kuva ilman koostumuksesta, joka ei välttämättä ole kaikkialla.
Seuraava vaihe on analysoida näiden solujen osien ja pilvien muodostumisen välistä suhdetta, minkä pitäisi johtaa tarkempaan ilmastomallinnukseen sekä parempaan käsitykseen siitä, miten hengitettävä ilma voi muuttua ilmastossa.
Tutkimus julkaistiin Science Advances -lehdessä.
Lähteet: Kuva: (Abdiel Ibarra / Unsplash)
