在一次为期45天的科学考察中，斯坦福大学的一个团队在楚科奇海内记录了一个惊人的发现：在北极的冰层内存在着能够在以往被认为无法与活跃细胞生命兼容的温度下移动并执行复杂功能的活性硅藻，这些是一种单细胞生物。
什么是硅藻，为何它们如此关键？
这些硅藻是微小的光合生物，对极地食物链和全球气候平衡至关重要。
硅藻是生活在水域中的单细胞藻类，据估计有20,000至2百万种。它们通过光合作用负责固定碳和释放氧气，使其成为大气化学调节者。
此外，在北极，它们在连接微生物和更大生物体方面发挥着至关重要的生态作用，是北极食物链的基础组成部分。
“这不仅仅是微小的生物，而且是冰层下发生的重要事情的一部分，”斯坦福大学生物工程教授Manu Prakash强调。
北极藻类。图片：Infobae.[/caption>
北极冰层中的活动：一个意想不到的机制
硅藻通过分泌黏液和利用分子马达和粘附物质在冰面上滑行。
该团队观察到这些藻类采用了一种主动滑行机制：它们分泌黏液，一种粘稠物质，然后通过肌动蛋白和肌球蛋白，这些蛋白质作为内部分子马达推动它们。
这种能力得益于一种称为裂纹的特殊结构，使它们能够在沙粒、海泥甚至其他硅藻上移动。
“就像它们在冰面上溜冰一样，”该研究的主要作者Qing Zhang描述道。
北极冰层下的隐藏生态系统
这一发现迫使我们重新思考极地在冬季是否是生物上惰性的区域的观念。
硅藻不仅存活下来，而且积极改变其环境：重新分配营养物质，创造微生境并改变冰层的生物结构。
这一发现揭示了极地冰层中存在动态微观群落，即使在极端寒冷条件下也是如此。
探索不可见世界的前沿技术
光学和电子显微镜揭示了在模拟北极环境的培养皿中的细胞活动。
这项研究是在由阿拉斯加费尔班克斯大学运营的Sikuliaq船上进行的，他们在12个站点收集了冰芯。
样本使用由Prakash实验室开发的显微镜进行分析，这些显微镜可以观察到在带有冰冻淡水和非常冷的盐水层的培养皿中的细胞活动。
对科学和气候的影响
硅藻可能成为气候变化的生物指标和极端环境下生物技术的模型。
这一发现不仅扩展了我们对极端条件下生命的了解，还提供了关于极地微生物如何应对全球变暖的线索。
此外，它为生物技术、天体生物学和具有韧性生态系统的研究开辟了新的可能性。
