نخستین گزارش‌های مربوط به حیات ساکن در لایه‌های بالای جو به حدود دهه ۱۳۱۰ خورشیدی برمی‌گردد. مطالعات صورت گرفته روی نمونه‌های جمع‌آوری شده از بالن‌های پژوهشی ارتفاعات بالا و پروازهای موشکی، مدعی یافتن میکروب‌هایی در ارتفاع ۷۷ کیلومتری از سطح زمین بوده است. آنچه قطعی نیست منشأ این جانداران است؛ ایا این میکروب‌های جان سخت از ارتفاعات بالاتر به آنجا نقل مکان کرده‌اند یا در نتیجه آلودگی‌های سطح زمین ایجاد شده‌اند.
اما در این میان این نمونه‌گیری‌های قدیمی کمی هم مشکوک هستند چراکه تقریبا هیچ گزارشی دال بر استریلیزه‌سازی آنها قبل از پروازشان در اسناد به جای مانده به چشم نمی‌خورد. در واقع، نمونه‌گیری قابل اعتماد از لایه‌های بالای جو دشوار و پرهزینه است. پژوهشگران باید حجم قابل توجهی از هوا را برای گیر انداختن فقط یک میکروب جمع‌آوری کنند چون برآورد می‌شود با توجه به غلظت جو، تنها چند میکروب در هر مترمکعب وجود داشته باشد و این مقدار بسیار اندک است.
اولین مدرک محکمی که حضور حیات در پوش کره (استراتوسفر جو زمین) را به اثبات رساند در مطالعه بالنی درسال ۱۳۸۲ یعنی حدود ۱۰ سال پیش صورت گرفت. در پژوهش آن سال، سلول‌های زندهای در ارتفاع بین ۲۰ تا ۴۱ کیلومتری از بالای مناطق استوایی هند جمع‌آوری شدند.
اینکه این میکروب‌ها چطور به چنین ارتفاعی می‌رسند، هنوز کاملا مشخص نیست. گروه کوچکی از پژوهشگران ادعا می‌کنند آنها مسافرانی از فضا هستند که در سقوط به سمت زمین گرفتار جریانات نرم هوا در آن ارتفاعات شده و برای همیشه آنجا گیر افتاده‌اند. اما با احتمال بیشتری، این موجودات ریز با بادهای شدید و توفان‌های گردوغبار٬ از زمین به هوا برخاسته و خود را به آن ارتفاع رسانده‌اند. برخی میکروب‌ها هم از تکنولوژی روز غافل نمانده و سفر خود را روی هواپیماهای تجاری در حال پرواز از سطوح زیرین پوش‌کره، به انجام می‌رسانند!
با وجود حضور جسورانه حیات در ارتفاعات بالای جو، به نظر نمی‌آید این میکروب‌ها آنطور که روی زمین رشد و تولید مثل می‌کنند، در آنجا هم زندگی فعالانه‌ای داشته باشند. به نظر پژوهشگران بهترین تصوری که می‌توان برای این میکروب‌ها کرد، این است که آنها فقط می‌توانند در فشار اندک، لایه‌های بالای جو را بسادگی تحمل کنند. سپس این مسافران مجانی روی جریان‌های هوایی نشسته و مدت‌زمانی بعد در محیط‌هایی دور فرود می‌آیند.
بسیاری از این جهانگردان ریز، باکتری‌هایی در فرم اسپور هستند. این ریز موجودات، توانایی تشخیص شرایط سخت و پرفشار محیطی را دارند و هنگام تشخیص چنین شرایطی، همچون سیستمی کامپیوتری سوخت و ساز خود را از حالت روشن روی خاموش می‌گذارند و اندازه آنها هم به اصطلاح آب می‌رود!
آنها یک سپر پوسته مانند سخت در اطراف بخش بیرونی خود درست می‌کنند، این لایه که اسپور نام دارد مانند یک سپر دفاعی از DNA میکروب در‌برابر آسیب‌های پرتوهای فرابنفش یا هر عامل تهدید کننده دیگری محافظت می‌کند. گویی اسپور یک سازگاری تکاملی است که در شرایط پرواز در آسمان یا شاید مدار بین سیاره‌ای نمو یافته است.
|
این تصویر الکترونیکی یکی از اسپورهای جمع‌آوری شده بر فراز کوه بچلور را نشان می‌دهد.
|
اگر اسپور ـ باکتری خفته ـ بتواند با تحمل شرایط این سفر هوایی جسورانه در یک محیط سکونت‌پذیر فرود بیاید، می‌تواند به خود جانی دوباره داده و به زندگی بازگردد. پژوهشگران نمونه‌هایی از جو زمین را در ظرف مخصوص کشت میکروب که مملو از مواد مغذی است قرار دادند و به نظاره آنچه رشد کرد نشستند. در حقیقت این ماموریت‌های جستجو و احیا، فقط نشان‌دهنده به اصطلاح نوک کوه یخی است که وجود دارد و هنوز خبرهای بسیار دیگری آن بالا در سقف زمین وجود دارد. به عبارتی، تنها حدود یک درصد از این موجودات ریز را می‌توان در آزمایشگاه کشت کرد.
برای مشاهده آن سوی این یک درصدها، اسمیت و همکارانش شروع به استفاده از روش‌های مولکولی برای شناسایی مواد زیستی موجود در جو، چه زنده و چه مرده کردند. نمونه‌های جوی آنها از رصدخانه بچلر که در ۷/۲ کیلومتر بالای سطح دریا قرار دارد، به دست آمده است.
این پژوهشگران به جای تلاش برای رشد دادن این میکروارگانیسم‌ها در ظرف کشت میکروب، DNAای را که می‌توانند با یک کتابخانه ژنومیک ـ مجموعه‌ای از باکتری‌ها که برای نگهداشتن کل DNA یک موجود به لحاظ ژنتیکی مهندسی شده‌اند ـ شامل ۶۰ هزار گونه میکروبی مطابقت بدهند، استخراج کردند. نتایج مقدماتی نشان داد میکروب‌ها از هر دامنه اصلی از حیات در وردسپهر (تروپوسفر) بالایی پیدا می‌شوند!
