Atmosférou neputují jen ptáci a pyl, ale také třeba biliony bakterií a virů. Každý den se z mořských vln do vzduchu zvedají mikrokapičky obsahující mikroorganismy. Z pevniny je unáší například vítr nebo výpary. Některé druhy, jako třeba mechy a houby, vypouštějí své výtrusy aktivně. Houby mají "biologická děla", která vystřelují spory až do výšky 20 kilometrů.

Mikroby mohou ve vzduchu cestovat stovky až tisíce kilometrů a zůstávat v atmosféře i několik dní. Jakmile se mikroorganismus dostane do oblasti, kde se sráží vodní pára, může se ocitnout uvnitř kapky. Proudění ho vynese výše - a mikroorganismus se ocitá v srdci oblaku.

Vědci studují život v mracích například na francouzské hoře Puy de Dôme, která se tyčí do výšky, kde ji oblaky pravidelně zahalují. Meteorologická stanice pak na vrcholu sbírá oblačnou vodu pro výzkum. Tým vedený aerobiologem Pierrem Amatem zjistil, že každý mililitr oblačné vody obsahuje až 100 tisíc mikrobiálních buněk. Pomocí DNA analýz identifikovali více než 28 tisíc druhů bakterií a přes 2 600 druhů hub. Mnoho z nich věda dosud neznala.

Samotářský život a změna počasí

Podle vědců v oblaku žije každý mikrob v izolaci, uzavřený ve vlastní vodní kapce. Zároveň našli důkazy, že některé mikroorganismy v oblacích dokážou růst. Pomocí poměru RNA a DNA ukázali, že v oblacích je buněčná aktivita vyšší než ve vzduchu bez mraků. Některé druhy umí využívat sluneční energii ke štěpení organického uhlíku v kapkách. Podle odhadů tak mikroby v oblacích každoročně rozloží milion tun organického uhlíku.

Mikroby mají vliv i na samotné tvoření počasí. Mraky vznikají, když teplý, vlhký vzduch stoupá do vyšších, chladnějších vrstev. Aby mohla voda zamrznout a vytvořit sníh nebo déšť, potřebuje tzv. jádro nukleace - částici, kolem které se začnou tvořit ledové krystaly. Právě mikroorganismy, jako jsou houby, bakterie, řasy nebo viry, fungují jako velmi účinná "semínka ledu".

Bakterie Pseudomonas jsou jedny z nejlepších "výrobců deště". Umí urychlit mrznutí vody. Když se dostanou na listy rostlin, mohou po ochlazení vyvolat prasknutí buněk, což jim umožní přístup k živinám. Vědci dokonce spekulují, že rostliny s těmito bakteriemi vytvářejí symbiotický cyklus: bakterie pomohou vytvořit oblak, oblak přinese déšť, déšť pomůže rostlinám růst - a ty pak podporují další bakterie.

Riziko v kapkách

Výzkum života v oblacích ale odhalil i znepokojivý trend. Když Amato a jeho tým analyzovali geny zachycených bakterií, našli překvapivě mnoho genů rezistence vůči antibiotikům. Tyto geny vznikají především kvůli nadměrnému užívání antibiotik u lidí a zvířat.

Rezistentní bakterie se dostávají do půdy, vody - a nakonec i do vzduchu - a byly nalezeny v nemocnicích, v blízkosti prasečích farem, ale i ve filtrech klimatizací v autech po celém světě.

V roce 2023 vědci zjistili, že každý kubický metr oblaku může obsahovat až 10 tisíc rezistenčních genů. Jediný oblak tak může nést biliony těchto genů. Některé geny pomáhají bakteriím přežít nejen vliv antibiotik, ale i extrémní podmínky uvnitř oblaku. A protože mikroby v oblacích cestují daleko, mohou tyto geny šířit po celé planetě.

Každoročně tak spadne z oblak na Zemi neuvěřitelný počet rezistentních genů. Amatův výzkum naznačuje, že mikroby mohou přežít i v atmosféře jiných planet. 

Ať už se díváme do vesmíru, nebo jen na oblohu, jedno je jisté: Oblaky jsou živým a dynamickým ekosystémem.