晶莹剔透的雪花里竟然藏着微生物
无论是在地面上堆积了几周或几个月的雪,还是刚刚落下的雪花,它们都充满了微小的有机体,其中一些甚至在雪花的形成中起着重要的作用。
图来自:pixabay
尽管生命通常依赖于液态水,但许多生物已经进化出在冰雪中生存的技术。在等待季节性自然融化的同时,它们可能会减缓新陈代谢,产生抗冻蛋白,或者促进周围雪的融化。一些早已为科学界所知,但许多只是在最近几年才被发现。
例如,有一种“西瓜雪”,是亚里士多德几百年前记录的。它是粉红色或红色的雪花。直到19世纪,科学家才意识到这是由雪中的生物引起的。现在我们已经知道西瓜雪是由几种藻类的作用形成的,包括衣藻,一种一年四季在山区、极地和其他积雪地区常见的藻类。藻类本身是绿色的,但它们产生一种抗紫外线辐射的红色色素。这种色素还能减少雪的反照率,加速雪的融化。此外,雪中的藻类作为一些生物的食物,也帮助其他生物在雪中生存,如冰虫、线虫、轮虫和缓步动物。
雪看起来洁白无瑕,但它可能含有丰富的微生物。这是最近研究人员在北欧和北美的雪样本中寻找微生物DNA时发现的。他们的发现揭示了一个看不见的细菌、真菌和藻类帝国,它们生活在看似没有生命的雪地上。“我被丰富的生物多样性吓坏了,”孟菲斯大学的生物学教授肖恩·布朗说。
雪通常在到达地面之前携带微生物。即使在某些情况下,没有微生物也不能形成雪花。类似于雨滴,当水分子聚集在某种原子核周围时,空气中就会形成雪花。可能是灰尘或煤烟颗粒,但研究表明,在丁香假单胞菌周围形成的雪花最大。
当水从树叶和土壤中蒸发时,细菌会漂浮在空中,或者被风吹到大气中。它们的表面含有蛋白质,这可以有效地促进水的冻结,所以一旦它们出现在云层中,水分子就会聚集在它们周围,随着降水而冻结并下落。丁香假单胞菌有助于形成雪,所以它经常被用来制造人造雪。
除了雪花之外,还有许多生活在冰川和海冰中的藻类,以及其他适应冰环境的微生物,它们仍然笼罩在神秘之中,或者尚未被我们发现。科学家在南极洲发现了细菌生命的有趣迹象,比如在地表的雪中或者深埋在巨大冰盖下的黑暗湖泊中。
许多微生物可能在其中发挥重要的生态作用,但它们生活的地区及其工作机制仍需进一步探索。不幸的是,气候变化正在导致冰融化,并扰乱降雪模式。这些微生物可能很快就会看到它们的栖息地因此而改变。
蝌蚪工作人员从mnn编译,翻译狗格格,转载必须授权
推荐阅读