在北极冰层下发现的“不可能”生命可能会改变气候模型

科学家们发现了在北极海冰下繁衍生息的特殊生命形式。到目前为止，人们还认为它们存在于这些黑暗和寒冷的条件下是不可能的，这些发现可能会对气候产生全球影响。

氮气补大约占地球大气层的 78%，所有生物体都需要它才能生存，但大多数生物体无法使用该元素，除非它首先转化为氨或铵。

能够从空气中获取氮的微生物称为固氮剂，它们为整个生态系统提供了基础资源。从历史上看，科学家们认为，在海洋中，这些是温暖的热带水域独有的。

现在，我们更清楚了。

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“人们认为固氮不能在海冰下进行，因为人们认为进行固氮的生物体的生活条件太差了。”说哥本哈根大学的主要作者和生物学家丽莎·冯·弗里森。

“我们错了。”

直到最近十年左右，研究人员才有开始考虑北冰洋是一个被忽视的来源固氮菌.

虽然科学家们此前曾在寒冷的北极水域发现了固氮剂，但冯·弗里森和她的同事是第一个在海冰下发现这些微生物的人。

来自北冰洋中部和欧亚北极的样本揭示了一个繁衍生息的微生物群落，称为非蓝藻固氮菌 （NCD）。这是固定氮但不进行光合作用的细菌的奇特名称。

研究人员尚未证明这些微生物正在北极固定氮，只是它们具有这样做的遗传机制。然而，它们的分布和丰度表明它们与该地区的固氮活动密切相关。

如果这是真的，这些微观生命形式可能会产生全球影响。

研究人员发现，边缘北极海冰往往含有更多的固氮细菌和更高的固氮活性。这表明作为北极冰层迅速融化跟气候变化，更多这些独特的微生物可能会增殖，从而改变海洋食物网并影响大气本身。

非传染性疾病以藻类为食，如果藻类在北极扩张，它们可以支持更丰富的食物网。

“因为藻类是浮游甲壳类动物等小动物的主要食物来源，而浮游甲壳类动物又被小鱼吃掉，所以更多的藻类最终会影响整个食物链，”解释冯·弗里森。

北极更多的藻类也可能从大气中捕获更多的二氧化碳。

“如果藻类产量增加，北冰洋将吸收更多的一氧化碳₂因为更多的 CO₂将结合在藻类生物质中，”说海洋微生物生态学家拉塞·黎曼。

“但是生物系统非常复杂，因此很难做出确切的预测，因为其他机制可能会朝相反的方向拉动。

黎曼认为，很明显的是，北极的固氮剂需要纳入未来的气候模型。

“海冰融化可能会直接或间接刺激固氮，”研究小组总结.

“因此，我们鼓励未来针对北冰洋固氮的强度和动态进行建模工作。”

该研究发表在通信、地球与环境.

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