Wir alle atmen jeden Tag viele Male ein – daher ist die Wissenschaft darüber, was tatsächlich in unsere Lunge gelangt, äußerst wichtig. Luft kann zwei- bis dreimal mehr Pilzsporenfragmente enthalten als bisher angenommen, wie neue Forschungsergebnisse vermuten lassen.
Pilzzell-Nanopartikel können nicht nur zur Entwicklung von Asthma und allergischen Reaktionen beitragen, sondern spielen auch eine wichtige Rolle bei der Bildung von Wolken – insbesondere Wolken aus Eiskristallen, von denen bekannt ist, dass sie sich um ähnliche Partikel bilden.
“Diese Fragmente sind höchstwahrscheinlich Stücke von Pilzsporen, die nach dem Sättigen mit Wasser auseinander brechen”, sagt der Chemiker Michael Lawler von der University of California in Irvine (UCI). 'Es war unerwartet, sie als Pilzfragmente zu identifizieren.
“Das Entstehen großer Mengen atmosphärischer Nanopartikel wird normalerweise durch die Reaktionen von Gasen in der Atmosphäre erklärt, die aus Molekülen wachsen, anstatt durch größere Partikel zerstört zu werden.”
An ihrem Auswahlort in Oklahoma verwendete das Team ein Gerät, das die umgebenden Partikel mit einem Durchmesser von 20 bis 60 nm sammelte und sie dann auf ein dünnes Platinfilament legte. Nach dem Verdampfungsprozess wurde ein hochauflösendes Massenspektrometer verwendet, um die resultierenden Gase zu analysieren.
Fragmente von Pilzzellen sind ungefähr 30 Nanometer groß – unglaublich klein, wenn man bedenkt, dass das Blatt Papier ungefähr 100.000 Nanometer dick ist. Die Forscher glauben, dass frühere Studien diese Schnipsel möglicherweise übersehen haben, weil sie nicht in ausreichend kleinem Maßstab funktionierten.
Intakte Zellen, die durch die Atmosphäre fliegen, können Tausende von Nanometern groß sein, was bedeutet, dass der biologische “Splitter” dieser Pilzsporen viel tiefer in die Lunge eindringen kann. Dies ist ein potenzielles Problem für Asthmatiker und Allergiker und kann erklären, warum Regenfälle bei einigen Patienten Asthmaanfälle beeinflussen.
Basierend auf früheren Forschungen sind diese Nanopartikel wahrscheinlich ausgezeichnete Kandidaten für Eisbohrkerne – sie können sich in der Atmosphäre in Eiskristalle verwandeln und zur Bildung von Wolken beitragen, was ein kritischer Faktor für kurzfristige Wettervorhersagen und langfristige Klimavorhersagen ist.
„Große, intakte biologische Zellen sind in der Atmosphäre äußerst selten, aber wir haben Pilznanopartikel in höheren Größenordnungen identifiziert. Wenn einige oder alle gute Eisbohrkerne sind, können sie eine Rolle bei der Bildung von Eiswolken spielen“, sagt Lawler.
Es ist erwähnenswert, dass die Luftprobe während eines Monats im Jahr 2016 von einem Ort im Norden Oklahomas entnommen wurde – dies ist ein Bild der Zusammensetzung der Luft, die nicht unbedingt überall sein wird.
Der nächste Schritt besteht darin, die Beziehung zwischen diesen Zellteilen und der Wolkenbildung weiter zu analysieren, was zu einer genaueren Klimamodellierung sowie zu einem besseren Verständnis darüber führen sollte, wie sich die Luft, die wir atmen, mit dem Klima ändern kann.
Die Studie wurde in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.
Quellen: Foto: (Abdiel Ibarra / Unsplash)
