在北極冰層下發(fā)現(xiàn)的“不可能”生命可能會改變氣候模型

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)可能會對氣候產(chǎn)生全球影響。

氮氣補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劑，它們?yōu)檎麄€生態(tài)系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)資源。從歷史上看，科學(xué)家們認為，在海洋中，這些是溫暖的熱帶水域獨有的。

現(xiàn)在，我們更清楚了。

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“人們認為固氮不能在海冰下進行，因為人們認為進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)了固氮劑，但馮·弗里森和她的同事是第一個在海冰下發(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繁衍生息的微生物群落，稱為非藍藻固氮菌 （NCD）。這是固定氮但不進行光合作用的細菌的奇特名稱。

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)的固氮活動密切相關(guān)。

如果這是真的，這些微觀生命形式可能會產(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，更多這些獨特的微生物可能會增殖，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，如果藻類在北極擴張，它們可以支持更豐富的食物網(wǎng)。

“因為藻類是浮游甲殼類動物等小動物的主要食物來源，而浮游甲殼類動物又被小魚吃掉，所以更多的藻類最終會影響整個食物鏈，”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因為更多的 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，因為其他機制可能會朝相反的方向拉動。

黎曼認為，很明顯的是，北極的固氮劑需要納入未來的氣候模型。

“海冰融化可能會直接或間接刺激固氮，”研究小組總結(jié).

“因此，我們鼓勵未來針對北冰洋固氮的強度和動態(tài)進行建模工作?！?/p>

該研究發(fā)表在通信、地球與環(huán)境.

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