细菌星际旅行，并不是幻想

　　细菌来自金星

　　诺曼·洛克耶天文台位于英格兰南部海岸的农田中，唐纳德·巴伯则是那里的天文学家。在20世纪30年代，巴伯发明了一种摄影术，能够利用望远镜拍摄遥远恒星。

　　有一天，巴伯照例冲洗他的照片，突然发现，照片被完全毁坏了，大量奇怪的黑点出现在照片上。通过显微镜观察，巴伯发现了罪魁祸首：在每个黑点的中央有一小群生命，那是一些单细胞的细菌，小到肉眼看不到，却污染了巴伯的照片。巴伯确定，这些细菌是从太空中飘落的，它们能够在洗照片的化学药剂中生长。巴伯把细菌送到政府的实验室，那里的专家都说没见过这类细菌。

　　此后，巴伯的照片又多次被细菌破坏，这令他想搞清楚这些讨厌的细菌来自何方。他发现，细菌总是在春天或夏天制造麻烦，而且从时间上看，往往在金星恰巧位于地球和太阳之间后几天发生。由于巴伯是一位天文学家，他从天文的角度上猜测，这些细菌可能来自于金星，那个神秘的、被厚厚云层覆盖的行星。因为太阳会向外发出强烈的太阳风，也就是由微小的带电粒子组成的物质团。当金星位于太阳和地球之间时，太阳风从金星上吹起了奇怪的细菌，然后把它们带到了地球。最后细菌就像落叶一样从地球上空飘落下来。

　　天上飞的细菌

　　巴伯认为那些细菌来自金星，但现在的科学家可不这么想。且不说金星上是否有生命，金星与地球之间有着8000万千米的星际空间，超低温、高辐射会把一切可能穿越这段距离的生命杀死。

　　不过巴伯有一点说对了，那就是细菌的确可以长距离地旅行。虽然细菌可能无法在金星和地球之间旅行，但它们确实能在地球的大气层里穿梭。在过去的一些年中，美国加州海洋研究所的科学家普拉瑟曾多次搭乘飞机在云层中穿梭，收集云层中的微小颗粒样品。多数情况下，普拉瑟的设备会收集到森林火灾和烟囱排放的灰尘。有时候，她甚至能够在美国上空收集到从亚洲戈壁飘洋过海而来的灰尘。令她激动的是，她同样收集到许多细菌。

　　这些细菌也许是被非洲、亚洲荒漠的沙尘暴裹挟上天的。另外一些细菌可能是在雷暴电场的静电力帮助下被带入了高空。这种雷暴电场的效果有点像有静电的物体会吸引我们的头发竖起来一样。

　　被泡沫弹上天去

　　普拉瑟还猜测，海洋的水花飞溅，也会让一部分细菌漂浮到空气中。为了证明自己的想法，她制造了大型的水箱，并用机械桨来搅动水箱中的水，产生波浪。结果波浪在水箱的一头制造了泡沫。这些泡沫引起了普拉瑟的兴趣，她想，如果泡沫破裂，又会产生什么效果呢?

　　泡沫的壁比头发丝的直径还要薄，但是当泡沫破裂时，碎裂的泡沫壁水层向四周崩开，一些水分子会笔直地冲向泡沫的中心。想象一下，如果你恰好是一只小的微生物，刚好位于泡沫的中心，会发生什么?

　　在水分子的巨大冲击力下，这些不幸的微生物会遭受到地球重力加速度1000倍的冲击，它们会被推入空气中。如果你坐过旋转木马，体会到血液涌入头部的感觉，那么你要知道，旋转木马产生的重力加速度可能只是地球重力加速度的2倍。一个破裂的泡沫可以把几百个细菌高速射入空中。

　　普拉瑟的水箱模拟了海洋的情况，地球海洋里含有大量的微生物，海水表面的空气中也含有大量的微生物。每天，大约有1021个泡沫在海洋中破裂。每天，这些泡沫都会把难以计数的微生物喷射到空气中。

　　细菌的确可以飞上天，接下来的问题是：这些细菌能否在高空中长距离迁移呢?

　　马铃薯病菌从天而降

　　弗兰克是美国一位微生物学家，他研究高空的微生物，特别是云朵中的微生物。他在落基山脉海拔3200米的地方收集云朵里降水中的细菌。在冬季风暴云里，他已经发现了几十种不同类型的细菌。而这些云朵中实际含有的细菌种类可能不止这个数字。

　　弗兰克在高空中发现了一种细菌，这种细菌能够导致马铃薯植物得病。研究发现，在太平洋水域上空有这种细菌，随着海洋上的风，细菌被空中微小的液滴携带着，不知不觉中，这些细菌向东飞了800千米，来到了美国科罗拉多州的马铃薯田地上空。

　　弗兰克在当地山顶的雪融水里发现了这种细菌，雪融水流下山，也会进入到马铃薯田地。弗兰克认为，这种细菌是从海洋进入空气中的，或者是因为泡沫破裂，或者是其他什么方式，它们骑在微小的液滴上，形成了云朵。当小液滴遇冷，形成了雪花时，细菌也成为雪花的一部分，降落在地面。

　　毫无疑问，细菌的确可以在大气层中长距离迁徙。

　　细菌引发降雨

　　细菌并不仅仅搭乘云朵旅行，实际上根据目前的研究，一些细菌可能决定了云朵降水还是不降水。

　　有一个事实可能会令我们惊讶，大多数云从形成到消失的过程，从来没有过任何降水。有些云朵万事俱备，但就是不下雨。想象一下，超市里堆着西红柿汤罐头，罐头堆得很高，颤颤巍巍好像要翻倒，却一直没有翻倒。但是如果你用手指轻轻地推一下，整个罐头堆就倒塌了。乌云就像是西红柿罐头堆，云里面装满了水。据统计，一朵普通的云可以容纳200万千克的水!但是当所有的水都以微小的液滴形式漂浮着时，它们各自的重量就显得微不足道。就像轻柔的毛绒在微风中飘荡一般，不会下落。直到有某种东西让小液滴彼此合并，形成了大液滴，它们才有了足够的重量，开始下落，否则它们会一直在云朵中飘荡。

　　云朵中出现小冰晶，是下雨和下雪的关键!如果天气足够温暖，冰晶会在下落的过程中融化，这就形成了降雨;如果天气很冷，冰晶就会保持固态，于是就出现了降雪。

　　冰晶是如何在云朵中出现的呢?有些人认为灰尘颗粒是冰晶出现的最重要原因，还有人认为是海盐结晶体。实际上，所有这些东西都可以成为冰晶的核心，让冰晶得以形成。科学家已经测试数以百计的矿物质、盐、糖和其他化学品，看它们让水滴转化成冰晶的能力如何。他们还测试了不同类型的细菌。

　　事实证明，一些细菌的能力比其他东西都强。另外的一些生物，比如硅藻，也能让水滴形成冰晶。在让水滴转化成冰晶方面，生物体比非生物体要强得多。如果把细菌放入由液滴组成的云朵中，只要温度足够冷，液滴就会冰冻成小冰晶，然后其他小液滴就会粘在小冰晶上，使小冰晶越来越大，也越来越重，当空气无法托住它们的时候，降水就发生了。

　　细菌的确能够改变天气，让某些地方下雨，某些地方不下雨。至于细菌的影响力到底有多大，科学家还在探索中。

　　细菌星际旅行，并不是幻想

　　现在，让我们回头看看巴伯发现的那些讨厌的细菌。其实，那个天文台坐落在一个小山上面，距离英国的南部海岸只有1千米，那里的海岸都是悬崖。海洋上的风会轻易地把细菌吹到巴伯的天文台那里。因此，污染照片的细菌来自海洋上空，而不是金星。

　　但细菌真的就不能进行星际旅行吗?未必不能。科学家研究天空中的细菌如何影响天气时，发现细菌生活的位置远比人们想象的还要高。利用高空气象气球，科学家在地球表面到18千米高空的位置都发现了细菌的踪迹。18千米基本上是一般的喷气式客机飞行高度的两倍。俄罗斯的火箭甚至还从距离地球表面77千米的高空带回了活着的细菌，只是许多科学家对此还有质疑。

　　其实在地球大气30千米高度处，环境很像火星表面环境，在那种环境中，太阳紫外线强度比地球表面要强1000倍。稀薄的空气会让细菌脱水，杀死它们。如果在那里还有活着的细菌，我们有理由相信，它们在火星上也一样能生活得很好。

　　海洋中的泡沫当然不能把细菌喷射到大气层之外，但是地球上有许多超级火山，这些超级火山猛烈喷发时，能把大量的灰尘甚至碎石喷射到大气层外，一些细菌可以搭载灰尘和碎石飞出地球。如果机缘巧合，它们会到达地球轨道外侧的火星。

　　先别急着说这不可能，细菌的本领超出了我们的想象，说不定昨天晚上的那场大雨，就是它们导演的。