Введение
Аэробиология (от греческого ἀήρ, aēr, "воздух"; βίος, bios, "жизнь"; и λογία, logia) – это раздел биологии, изучающий пассивный перенос органических частиц, таких как бактерии, споры грибов, очень мелкие насекомые, пыльца и вирусы. Аэробиологи традиционно занимаются измерением и предоставлением информации о содержании в воздухе пыльцы и спор грибов для людей, страдающих аллергией.
Aerobiology (from Greek ἀήρ, aēr, "air"; βίος, bios, "life"; and λογία, logia) is a branch of biology that studies the passive transport of organic particles, such as bacteria, fungal spores, very small insects, pollen grains and viruses. Aerobiologists have traditionally been involved in the measurement and reporting of airborne pollen and fungal spores as a service to those with allergies.
Обзор
Первое упоминание об "аэробиологии" было сделано Фредом Кэмпбеллом Мейером в 1930-х годах. Аэрозолизация – это процесс, в результате которого мелкие и легкие частицы взвешиваются в движущемся воздухе. Биоаэрозоли, такие как пыльца и споры грибов, способны переноситься через океаны и даже совершать кругосветные путешествия. Благодаря большому количеству микробов и легкости их распространения, Мартинус Бейеринк однажды сказал: "Всё везде, и среда выбирает". Это означает, что аэропланктон присутствует повсеместно и всегда присутствовал, и лишь факторы окружающей среды определяют, какие организмы сохранятся. Аэропланктон обнаруживается в значительных количествах даже в приземном слое атмосферы (ABL). Влияние этих атмосферных популяций на климат и химию облаков всё ещё изучается. NASA и другие исследовательские организации изучают, как долго эти биоаэрозоли могут оставаться в воздухе и как они способны выживать в таких экстремальных условиях. Условия в верхних слоях атмосферы схожи с климатом на поверхности Марса, и обнаруженные микробы помогают пересмотреть представления об условиях, необходимых для поддержания жизни.
Рассеивание частиц
Процесс рассеивания аэробиологических частиц состоит из 3 этапов: отрыв от источника, распространение в воздухе и осаждение. Геометрия частиц и окружающая среда влияют на все три стадии, однако, после образования аэрозоля, его дальнейшая судьба определяется законами физики, управляющими движением воздуха.
Удаление из источника
Пыльцу и споры могут быть сдуты с их поверхности или стряхнуты. Как правило, скорость ветра, необходимая для их распространения, выше средней. Споры также могут удаляться из воздуха при столкновении с поверхностями; инерция частиц заставляет их сталкиваться с поверхностями по траектории движения, а не обтекать их, как воздух. У людей это обычно вызывается пыльцой и другими биоаэрозолями. От 10 до 30% населения западных стран подвержены этому. Симптомы обычно усиливаются в периоды цветения, когда в воздухе содержится значительно больше пыльцы. Актуальные данные об уровне пыльцы критически важны для людей, страдающих аллергией. Текущее ограничение заключается в том, что для многих ловушек споры требуется, чтобы ученые идентифицировали и подсчитывали отдельные зерна пыльцы под микроскопом.
Последствия изменения климата
Ученые предсказывают, что метеорологические последствия изменения климата ослабят барьеры распространения пыльцы и спор, что приведет к уменьшению биологического разнообразия в различных регионах. Однако для оценки долгосрочных эффектов изменения климата требуются дальнейшие исследования.