海藻

俄罗斯和阿拉斯加之间的楚科奇海进行的一项科学发现改变了人们对极端环境中生命的理解。研究人员发现了能够主动移动的微藻，它们在海冰内的温度低至−15°C时仍能生存，这是真核生物的生物学记录。 这项研究发表在一份国际科学期刊上，揭示了这些微小的生命形式在极地冬季期间并非如之前所认为的那样保持静止。相反，即使在水几乎完全冻结的条件下，它们仍然继续移动并进行生物活动。 这一发现是在一次科学考察中收集北极冰芯后出现的。样本被转移到实验室后，研究人员重现了极地条件，并在显微镜下观察到意想不到的现象：小型绿色生物在冰的微小通道中缓慢移动。 除了提出关于生命如何适应极端温度的新问题外，这一发现还强化了北极冰冻表面下隐藏的生态系统的生态重要性。 隐藏在雪下的活生态系统 这一发现的主角是硅藻，它们是由类似于微小玻璃壳的硅结构保护的微观微藻。 这些生物对海洋生态系统至关重要，因为它们产生氧气，捕获二氧化碳，并构成许多海洋食物链的基础。 多年来，科学界认为硅藻在一年中最冷的阶段几乎在冰下处于不活动状态。然而，新的观察表明，即使在极端温度下，它们也继续活跃。 检测到的行为还表明，这些微藻可能积极参与海冰内部的营养物质再分配，形成肉眼看不见的微小微生态系统。 它们如何在极端温度下移动 这些硅藻的移动机制因其生物复杂性而令研究人员感到惊讶。微藻分泌一种称为粘液的粘性物质，使它们能够缓慢地穿过冰的通道。 然后，它们使用类似于人类肌肉中的分子蛋白质，如肌动蛋白和肌球蛋白，来推动自己在冰面上前进。 最引人注目的是，这些北极物种似乎比温带地区的其他硅藻移动得更快，这是对极地条件的极端进化适应的证据。 科学家们认为，这一发现完全改变了人们对海冰的看法，海冰不再被视为惰性表面，而是成为一个动态且生物活跃的环境。 什么是硅藻，它们为何对地球至关重要？ 硅藻是存在于海洋、湖泊和全球湿润环境中的单细胞微藻。尽管肉眼无法看到，但它们在全球生态平衡中发挥着重要作用。 这些生物通过光合作用产生大量的大气氧气，并帮助捕获大量的二氧化碳，有助于调节地球气候。 此外，它们构成了许多水生生态系统的食物基础，支持着鱼类、甲壳类动物和其他海洋物种，对生物多样性至关重要。 它们适应极端条件的能力也引起了如天体生物学等领域的兴趣，因为它们可能提供关于生命如何在地球以外的冰冻世界中生存的线索，如木卫二或土卫二。 随着全球变暖加速北极冰的消失，科学家警告说，这些微观生态系统可能在完全被理解之前就会消失。移动硅藻的发现因此成为生命非凡韧性的信号，同时也是对极地环境在气候变化面前脆弱性的警示。

一个国际研究团队在Journal of Fish Biology中描述了一种新的鬼龙鱼物种：Solenostomus snuffleupagus。 这种海洋生物在大堡礁以及太平洋的其他地方如巴布亚新几内亚、斐济、新喀里多尼亚和汤加被发现，其特点是能够通过其覆盖着长而细的丝状体模仿红藻。 其杂乱无章且几乎不可见的外观使其成为真正的伪装大师，即使是专家也难以察觉。 独特特征 前部短而深的身体。 36个椎骨，比同组其他物种多。 两个锚形骨位于背鳍和臀鳍。 颜色多变：以橙色和红色为主，带有紫色变种和一个孤立的绿色案例。 成年体长：18至34毫米。 这种鱼通过模仿水藻的摇摆运动来增强其伪装。 识别工具 研究人员使用了先进的技术： 计算机微断层扫描（micro-CT）用于观察内部结构而不损坏样本。 线粒体DNA COI分析，揭示了与近似物种如Solenostomus paegnius之间22%的基因差异。 公民科学作为盟友 潜水员在科学平台和社交网络上的照片和记录对于在难以采样的栖息地中定位样本至关重要。这一贡献扩大了已知的物种分布并确认了其独特性。 意外的饮食 在这个鱼类群体中首次在一个样本的胃中发现了另一条小鱼的骨骼。 迄今为止，人们认为鬼龙鱼只吃甲壳类动物，这扩展了对其饮食和在食物链中角色的认识。 生态重要性 Solenostomus snuffleupagus的发现表明，珊瑚礁和大型藻类是尚未被发现的物种的庇护所。博物馆中样本的稀缺是由于其伪装能力和与相似物种的混淆。 研究人员建议结合更具体的采样和基因分析，以更好地理解其种群的连通性，并评估是否需要保护措施。 Solenostomus snuffleupagus的官方认可使已知的鬼龙鱼物种增加到七种，并确认在研究了几十年的生态系统中仍然存在隐藏的动物。这个发现强调了新技术与公民参与相结合的重要性，以解决海洋生物多样性的奥秘。

出生于阿塔卡马沙漠的卡琳娜·戈麦斯，从小就对极端条件下的生活充满了好奇。如今，作为Nido的联合创始人兼首席科学官，她领导着从褐藻中提取生物材料的开发，这些材料正在重新定义可持续建筑。 这家初创公司利用从智利海岸褐藻中提取的海藻酸盐生产水凝胶面板。这些面板提供： 超过55%能效的热惯性。 声学隔离。 与高碳材料如混凝土相媲美的防火性能。 “这是一种生物生成材料，旨在实现碳负排放，同时再生生态系统，”戈麦斯解释道。 再生原则 Nido的工作理念是与自然共发展，而非对抗。藻类在一种再生模式下种植，捕获CO₂、氮和磷，有助于生态系统的积极循环。 国际认可 Nido的影响力已经超越国界： 获得9百万欧元的绿色协议欧洲基金。 获得欧盟的三个卓越印章。 与Skanska和Arauco等建筑公司合作。 与日本政府在碳信用方面的项目合作。 与剑桥大学和Eurecat的大学联盟合作。 在达沃斯世界经济论坛上亮相，并获得Inspiratech 2025等奖项。 未来展望 在接下来的两年中，Nido计划： 扩大生产规模。 在欧洲与Skanska和Pfeiffer实施商业试点。 与阿尔托大学一起开发水凝胶的生命周期终结方法。 在印度推出新产品类别。 在日本通过Pelago计划启动试点项目。 褐藻的用途 除了水凝胶面板，褐藻——尤其是马尾藻——还被转化为建筑材料，如： Argablocks：用40%脱水马尾藻和泥土制成的生态砖，在阳光下干燥，100%可回收。 生物复合材料：具有改良机械性能的面板和梁。 混凝土添加剂：添加量可达8%，以减轻重量并提高强度。 战术性能：裂缝自愈、防火、热和声隔离。 该技术包括收集、清洗、干燥和研磨藻类，然后与其他成分混合，打造出耐用且环保的住房。 卡琳娜·戈麦斯和Nido的经验展示了基于自然的创新如何为环境危机提供具体解决方案。源自褐藻的生物材料不仅减少了建筑行业的影响，还再生生态系统，为更可持续的未来铺平了道路。

巴塔哥尼亚大横断，由智利复野化与国内外专家共同领导，是该国最具雄心的海洋研究之一。通过两年内的六次探险，将从科尔科瓦多湾到合恩角，跨越1,200公里以上，研究巨藻（Macrocystis pyrifera）海底森林，这些巨型海藻可以达到80米高。 这些海底森林被认为是高度有效的天然碳汇，能够储存比陆地森林多20倍的碳，使其成为应对气候危机的关键盟友。 初步发现和威胁 根据马蒂亚斯·胡内，智利复野化海洋项目的负责人，首次探险证实，巴塔哥尼亚的峡湾和水道是这些生态系统的全球气候避难所，在世界其他地区已消失90%。然而，探险中也发现了威胁，如入侵海葵Metridium senile的扩张，减少了巨藻的栖息地，甚至有通过卫星图像记录的森林消失的情况。 技术和方法 该项目使用先进工具如环境DNA和水下摄影方块来表征物种，识别生物多样性热点，并测量蓝碳捕获能力。 超过90个采样点。 180个科学潜水横断面。 7,200个水下摄影方块。 这些记录将帮助构建详细的海底生物多样性地图，以及巨藻森林在缓解气候变化中的作用。 具有历史根源的探险 巴塔哥尼亚大横断受到科学和探险里程碑的启发： 近200年前查尔斯·达尔文在贝格尔号上的记录。 70年代海洋生态学家保罗·戴顿的水下观察。 国家地理探险家迈克尔·费伊的非洲大横断，推动了非洲国家公园的建立。 国际合作 该倡议得到了生态恢复基金和李子基金会的支持，以及来自智利、加拿大、阿根廷和澳大利亚大学的专家支持。其中包括：伊万·戈麦斯（智利南方大学）、阿莱杭德拉·莫拉（维多利亚大学）、胡丽叶塔·卡明斯基（阿根廷CADIC）和阿尔伯特·佩萨罗多纳（西澳大利亚）。 目标和展望 核心目的是生成科学证据，以推动在智利南部创建海洋保护区。每次潜水和每次摄影记录都将有助于构建关于地球上最具韧性的海底森林之一的前所未有的档案。 巴塔哥尼亚大横断不仅旨在了解一个鲜为人知的生态系统，还希望定义巴塔哥尼亚海洋在缓解气候变化中的作用。获得的信息将发表在科学期刊上，并在全球生物多样性信息系统（GBIF）中共享。这加强了协作科学在应对全球环境挑战中的重要性。

一项由夏威夷大学马诺阿分校进行的研究，发表在珊瑚礁杂志上，揭示了夏威夷绿海龟（Chelonia mydas）在减少入侵藻类Chondria tumulosa的生物量方面发挥了关键作用，这种藻类威胁着该群岛西北部的珊瑚礁。 研究记录显示，这些爬行动物积极以这种藻类为食，这可能有助于减缓其扩散。然而，科学家警告说，在迁徙过程中，海龟也可能传播可存活的藻类碎片，从而产生生态困境。 Chondria tumulosa的扩散 在2016年于Manawai环礁（珍珠和赫尔墨斯）被发现。 不到十年内，于2021年扩散到Kuaihelani（中途岛），2022年扩散到Hōlanikū（库雷）。 目前覆盖超过101平方公里的珊瑚生态系统。 形成厚达6厘米的密集层，能够窒息活珊瑚并取代本地物种。 这种快速增长使其成为区域海洋生物多样性的最严重威胁之一，该区域已经受到气候变化和人类活动的影响。 绿海龟的行为 在Papahānaumokuākea国家海洋纪念碑进行的观察记录了三只海龟在近50分钟内以这种藻类为食。一只雌性在95秒内咬了18次，去除了5到15厘米的碎片。 在该地区发现的一只海龟的尸检显示，其25%的消化内容物是Chondria tumulosa的碎片。没有本地鱼类或海胆表现出类似的去除入侵生物量的效率。 机遇与风险 根据生物学家Tammy Summers的说法，绿海龟作为本地巨型草食动物，有潜力抑制入侵生物量。然而，在迁徙过程中传播碎片可能加速藻类向新区域的扩散。 96%的夏威夷绿海龟在Lalo（法属护卫舰浅滩）筑巢，并迁徙到群岛的其他地区，这增加了运输可存活碎片的风险。 保护策略 该研究的主要作者Celia Smith教授强调了以下需求： 增加绿海龟种群，这一物种濒临灭绝。 通过环境DNA（eDNA）技术加强环境监测。 识别关键迁徙路线以预见藻类的新扩散。 这些措施旨在平衡海龟自然控制的益处与无意传播的风险。 绿海龟对Chondria tumulosa的行为提出了一个复杂的场景：它们是保护珊瑚礁的盟友，但也是潜在的入侵物种扩散载体。 藻类的快速传播要求整合先进监测、加强本地种群和国际合作的保护策略，以保护夏威夷的珊瑚生物多样性。