冰雪世界的艺术家

（德国之声中文网）南极海与北极海常年被茫茫寒冰覆盖着，生存条件的异常严酷,使这里看上去似乎并不适合生命的生存。虽然有北极熊在封冻的冰面上出没，鱼类与海豹等各种海洋生物在海洋中游弋。可是对许多人来，北极海冰只不过是一块块冰冻的水块，不过这个印象完全是不正确的！

冰层中的孔隙和细小卤水管道都是微小植物、生物的藏身之地，这里生活着细菌、真菌、藻类、扁形动物、小螃蟹等生命体。他们生存的空间几乎只有一根头发丝那么宽，而且它们生活的环境往往盐度非常高，因为当海水结成冰块时，盐是不会结冰的，可以为生命体补充其需要的氧分。

对于这些冰层住户来说，零下20度是家常便饭。他们始终要面对，自己的家园--生存空间随时都会有完全冰封、消失的危险。就好比一个人站在一个房间，而房间的墙壁两侧逐渐向中间移动，听起来像是恐怖片里面的情节！但是这些生存大师们往往各有其招来应对困境。

抗冻耐寒有诀窍

很多生活在冰层的生物体都会生产抗冻蛋白，并把这种物质传送到水中。这种蛋白质能与已产生的冰晶相结合，防止晶格凝结，这样冰晶体积会保持不变，因此对生物体不造成危险。位于不莱梅港（Bremerhaven）的阿尔弗雷德·韦格纳极地与海洋研究所（Alfred-Wegener-Institut）发现，单细胞海冰硅藻圆柱拟脆杆藻（Fragilariopsis cylindrus）会生产一种特殊的抗冻蛋白。

这种抗冻蛋白不但可以改变冰晶的大小，还可以改变其内部结构，这样就可以改变冰的孔隙度。研究员格哈迪说："我们估计，这种抗冻蛋白可以从根本上改变冰，这种方式会让盐仍然保留在冰体渠道里面，盐如果留在这些细小的通道，冰孔隙的冻结就变得更加困难。"这种抗冻蛋白使得冰不会结成实心的大冰块，而会形成结构松散，有多个孔隙与小管道的冰晶网，这正适合海藻的生存。科学家们证实，在周围环境特别冷或者是盐分高的时候，圆柱拟脆杆藻就会分泌这种抗冻蛋白。

八仙"住"海 各显神通

除了抗冻蛋白质外，很多冰层住户还有别的绝招：它们可以分泌一种粘稠物质，比如大型聚合糖分子，在其周围形成一个保护壳来对抗其周围的环境。其原理有点类似潜水衣，当潜水员潜入水中时，潜水衣可以防止、减少身体与海水之间的交换，来减慢潜水时体温散失的速度。

不仅仅是冰，极寒冷的温度也是生命体的大敌。过低的温度会使细胞的细胞膜变硬，变脆而失去功效。所以一些冰层"坐地户们"会生产大量的不饱和脂肪酸细胞膜，这种物质往往会使细胞膜变得更加柔软和有韧性。

除了结冰、低温之外，这些生命体的生存还有另外的挑战：盐量过高。生存环境中，高盐度通常来说对生物是有害的：如果生物周围的环境盐份高过于生物体内的盐分，为了稀释盐分，平衡体内外盐浓度，生物体内的水分就会从细胞流出体外，不过细胞内水份太少就会导致生物的死亡。不过，这些存活艺术家们想出了一个绝招来对付这个自然规律：经过内部积累，生物体内会生产许多如脯氨酸、氨基酸、甘露醇等糖类化合物的分子，这些物质就像外部环境的盐份一样，也需要再稀释，为了恢复体内的平衡，水就会仍然留在细胞里。

南北极在一年中，有一半的时间是极夜。不过，就算有太阳照射，往往进入到这些冰层住家的只有微弱的光线，特别是住在冰层很厚，而冰表又被雪覆盖着的"楼层"，采光条件更为恶劣。许多依赖光合作用的生命体，比如藻类生物，用自身的调整来适用这种弱光条件，它们或者可以非常有效的捕捉光线，或者是本身可以生产大量所需物质。它们甚至可以自己决定吸取营养的方式：在黑暗的六个月里，他们切断依赖光合作用的营养方式，而以海水冲进他们细小的盐管中的营养素来维持生存。

总而言之，细菌，藻类，蟹和其他物种用他们特有的方式与恶劣的自然条件斗志斗勇，顽强的活在这个看起来几乎没有生存条件的地方，为南北极带来了勃勃生机。

作者： Brigitte Osterath 编译：文木

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