在北極冰層下發(fā)現(xiàn)的“不可能”生命可能會(huì)改變氣候模型

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了在北極海冰下繁衍生息的特殊生命形式。到目前為止，人們還認(rèn)為它們存在于這些黑暗和寒冷的條件下是不可能的，這些發(fā)現(xiàn)可能會(huì)對(duì)氣候產(chǎn)生全球影響。

氮?dú)庋a(bǔ)大約占地球大氣層的 78%，所有生物體都需要它才能生存，但大多數(shù)生物體無法使用該元素，除非它首先轉(zhuǎn)化為氨或銨。

能夠從空氣中獲取氮的微生物稱為固氮?jiǎng)?，它們?yōu)檎麄€(gè)生態(tài)系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)資源。從歷史上看，科學(xué)家們認(rèn)為，在海洋中，這些是溫暖的熱帶水域獨(dú)有的。

現(xiàn)在，我們更清楚了。

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“人們認(rèn)為固氮不能在海冰下進(jìn)行，因?yàn)槿藗冋J(rèn)為進(jìn)行固氮的生物體的生活條件太差了?！?a>說哥本哈根大學(xué)的主要作者和生物學(xué)家麗莎·馮·弗里森。

“我們錯(cuò)了?！?/p>

直到最近十年左右，研究人員才有開始考慮北冰洋是一個(gè)被忽視的來源固氮菌.

雖然科學(xué)家們此前曾在寒冷的北極水域發(fā)現(xiàn)了固氮?jiǎng)?，但馮·弗里森和她的同事是第一個(gè)在海冰下發(fā)現(xiàn)這些微生物的人。

來自北冰洋中部和歐亞北極的樣本揭示了一個(gè)繁衍生息的微生物群落，稱為非藍(lán)藻固氮菌 （NCD）。這是固定氮但不進(jìn)行光合作用的細(xì)菌的奇特名稱。

研究人員尚未證明這些微生物正在北極固定氮，只是它們具有這樣做的遺傳機(jī)制。然而，它們的分布和豐度表明它們與該地區(qū)的固氮活動(dòng)密切相關(guān)。

如果這是真的，這些微觀生命形式可能會(huì)產(chǎn)生全球影響。

研究人員發(fā)現(xiàn)，邊緣北極海冰往往含有更多的固氮細(xì)菌和更高的固氮活性。這表明作為北極冰層迅速融化跟氣候變化，更多這些獨(dú)特的微生物可能會(huì)增殖，從而改變海洋食物網(wǎng)并影響大氣本身。

非傳染性疾病以藻類為食，如果藻類在北極擴(kuò)張，它們可以支持更豐富的食物網(wǎng)。

“因?yàn)樵孱愂歉∮渭讱ゎ悇?dòng)物等小動(dòng)物的主要食物來源，而浮游甲殼類動(dòng)物又被小魚吃掉，所以更多的藻類最終會(huì)影響整個(gè)食物鏈，”解釋馮·弗里森。

北極更多的藻類也可能從大氣中捕獲更多的二氧化碳。

“如果藻類產(chǎn)量增加，北冰洋將吸收更多的一氧化碳₂因?yàn)楦嗟?CO₂將結(jié)合在藻類生物質(zhì)中，”說海洋微生物生態(tài)學(xué)家拉塞·黎曼。

“但是生物系統(tǒng)非常復(fù)雜，因此很難做出確切的預(yù)測(cè)，因?yàn)槠渌麢C(jī)制可能會(huì)朝相反的方向拉動(dòng)。

黎曼認(rèn)為，很明顯的是，北極的固氮?jiǎng)?/a>需要納入未來的氣候模型。

“海冰融化可能會(huì)直接或間接刺激固氮，”研究小組總結(jié).

“因此，我們鼓勵(lì)未來針對(duì)北冰洋固氮的強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)進(jìn)行建模工作?！?/p>

該研究發(fā)表在通信、地球與環(huán)境.

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