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微生物可能是雪——以及雨——的成因。它們當然參與了滑雪勝地用於彌補大自然冬季不足的大部分人造雪的製造。微生物，特別是細菌，在其細胞壁中產生結合水的蛋白質——即使它們已經死亡。事實上，它們以如此有序的方式結合水，以至於圍繞微生物凍結的水滴幾乎反映了冰的自然晶格結構。因此，細菌可以幫助雪在比其他情況下更高的溫度下形成，這解釋了為什麼一些滑雪勝地在造雪機中新增死亡的微生物。現在科學家們已經在天然雪中發現了這種生物降水催化劑——在蒙大拿州和南極洲等遙遠的地方。
路易斯安那州立大學巴吞魯日分校的微生物學家布倫特·克里斯特納和他的同事們從 19 個不同的地點採集了雪樣本，包括蒙大拿州波茲曼、法國阿爾卑斯山、南極洲羅斯島和育空地區惠頓河谷的冰川。他們在所有樣本中都發現了微生物，並且在最不偏遠的地區濃度最高。
為了衡量這些微生物是否是其雪花容器的催化劑，該團隊將它們暴露於熱以及淚液中發現的一種酶，這種酶會刺穿細菌細胞壁——這兩者都會降低許多微生物的成冰能力。然後，他們將顆粒放入純淨水中，發現它們在較高溫度下不再能有效地凍結水。“我們不希望熱處理對塵埃顆粒產生任何影響，”克里斯特納指出。“這是一個很好的證據，表明它起源於蛋白質，它是生物性的。”
當然，這並不能證明微生物實際上存在於雲層中，播撒降雪：“僅僅因為我們在雨雪中發現了冰核劑，並不意味著它起源於雲層；它可能是在降水過程中被清除的，”克里斯特納說。但包括加利福尼亞州勞倫斯伯克利國家實驗室的微生物生態學家加里·安德森在內的其他研究人員，已經在得克薩斯州城市上空的空氣中發現了多達2000 種微生物。
“很明顯，它們廣泛分佈在大氣中，”克里斯特納說。“如果它們在大氣中，就沒有理由不能進入雲層。”
儘管目前尚不清楚哪些微生物可能對降雪或暴雨負主要責任，但一個主要的候選者是植物病原體丁香假單胞菌，它會感染小麥、玉米和其他作物。它是一種主要的害蟲——也是基因改造的目標——因為它會在溫度降至冰點以下時立即造成作物損害。
但它也出現在雲層中，其細胞壁上帶有這種組織水的蛋白質——真菌、花粉和許多其他具有相同特性的生物碎片也是如此。“自然界中存在大量具有這種活性的生物，我們尚未發現，”克里斯特納說。例如，海洋中的藻類可以透過釋放一種揮發性化合物來控制當地天氣，這種化合物有助於促進雲層覆蓋。
這意味著丁香假單胞菌和雲層中的其他活微生物可能只是在下雪或下雨時延續自身——並傳播開來。