晶莹剔透的雪花里竟然藏着微生物

作者:狗格格/编译来源:蝌蚪五线谱发布时间:2020-01-08

在到达地面之前,雪通常就携带着微生物。

不管是已经在地上堆积了数周或数月的雪,还是那些刚落下的雪花,都充满了微小的生物,其中一些微生物甚至在雪花的形成过程中起到了重要的作用。

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图自:pixabay

尽管生命通常依赖于液态水,但有很多生物进化出了在冰雪中存活的技术。它们可能会在等待季节性的自然融化中,减缓新陈代谢,产生抗冻蛋白,或是促进周围的雪融化。有些是科学界早已知道的,但更多的是近几年才发现的。

例如,有一种“西瓜雪”,几百年前亚里士多德就记载了它,这是一种粉红色或红色的雪花。直到19世纪,科学家们才意识到这是由雪里的生物引起的。现在我们已经知道,是几种藻类的作用形成了西瓜雪,包括雪衣藻,一种常见于山区、极地和其它终年积雪的地区的藻类。藻类本身是绿色的,但它们会产生一种红色的色素来抵御紫外线辐射,这种色素同时还降低了雪的反照率,加速雪的融化。此外,雪里的藻类作为一些生物的食物,也帮助其它生物在雪天生存下来,例如冰虫、线虫、轮虫和缓步动物。

雪看着洁白无瑕,其中却可能含有丰富的微生物。这是研究人员最近在北欧和北美的雪地样本中寻找微生物DNA时发现的。他们的发现揭示了一个由细菌、真菌和藻类组成的隐形帝国,它们生活在似乎没有生命的雪中。“我被丰富的生物多样性吓到了,”来自孟菲斯大学的生物学教授Shawn Brown说道。

在到达地面之前,雪通常就携带着微生物。甚至在某些情况下,没有微生物就无法形成雪花。和雨滴相似,当水分子聚集在某类原子核周围时,空中就会形成雪花。可能是灰尘或煤烟的颗粒,但研究表明,围绕着丁香假单胞菌形成的雪花是最多的。

当水分从树叶和土壤中蒸发时,细菌会漂浮到天空中,或者它们只是被风吹到了大气里。它们的表面含有蛋白质,能有效地促使水结冰,所以一旦它们出现在云层中,水分子就会在它们的周围聚集,并随着降水而冻结和下降。丁香假单胞菌有助于雪的形成,所以它经常被用来制造人造雪。

除了雪花,还有许多生活在冰川和海冰中的藻类,以及其它适应了冰层环境的微生物,它们仍然笼罩在神秘之中,或者尚未被我们发现。科学家们曾在南极洲发现有趣的细菌生命迹象,例如在地表的雪中,或是在深埋于巨大冰盖下的黑暗湖泊中。

许多微生物在其中可能扮演着重要的生态角色,但关于它们生活的区域、工作的机制,仍需要进一步探究。不幸的是,气候变化正促使冰层融化,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发生变化。


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