五千五百萬年前，科學家認為當時地球處於近乎失控的狀態，溫室氣體導致地球危險地過熱，而北冰洋也與現在大不相同。它是一個大型湖泊，透過一個主要開口：圖爾蓋海與更大的海洋相連。
大約五千萬年前，當這個通道關閉或被阻塞時，這個封閉的水體成為了名為滿江紅的小葉蕨類的理想棲息地。想象一下今天的北冰洋就像死海一樣：它是一個炎熱的湖泊，已經分層，並與外界水域缺乏交換。這意味著它的水中富含過多的養分。
滿江紅利用了豐富的氮和二氧化碳（它的兩種最愛食物）並蓬勃發展。大量種群形成了覆蓋湖泊水體的厚墊。當氣候變化導致降雨增加時，洪水為滿江紅向外蔓延，覆蓋周圍大陸的部分地區提供了一層薄薄的淡水。
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大約100萬年裡，滿江紅就這樣迴圈地開花和死亡，每次都鋪上一層額外的厚厚的沉積物，最終在2004年被北極鑽探探險隊發現。
這種蕨類植物只需要一英寸多一點的水就可以生長，這一事實使得整個情景似乎是合理的——直到你瞭解到這種對二氧化碳如飢似渴的植物在這一百萬年裡吸收了多少碳。
研究灰塵和細小植物顆粒的孢粉學家喬納森·布賈克說：“當時可用二氧化碳的一半左右。水平從2500到3500 [百萬分之幾]下降到1500到1600 ppm。”*
雖然滿江紅時代是如何結束的仍然不清楚，但在接下來的4900萬年裡，地球進入了一個使二氧化碳水平進一步大幅下降的迴圈。
南部大陸分裂，隨著南美洲和印度向北遷移，南極洲變得孤立並日益寒冷，吸收了更多的二氧化碳，併產生了類似輸送帶的冷空氣效應，使冰雪得以持續。一旦大氣中的二氧化碳在260萬年前左右降至600ppm以下，就引發了一連串的冰河時代，僅比地球目前的估計值低200ppm。
迴圈的冰川期開始出現，在10萬年的巨大冰川期和1萬年的間歇期之間交替。到18世紀中期，二氧化碳水平為280ppm。
尋找這種英雄植物的現代用途
布賈克說：“真正令人難以理解的是，我們星球降溫和二氧化碳下降的先前過程花了5000萬年才展開。現在，我們可能會在幾個世紀內逆轉這一過程。”
人們對滿江紅真正內在機制的瞭解可能仍然只是冰山一角，但世界各地的人們，例如杜克大學教授凱瑟琳·普賴爾（她正在為這種蕨類的基因組進行眾籌），一直在尋找創造性的方法來探索它的可能性。艾倫·馬歇爾是住在澳大利亞塔斯馬尼亞州的一位前放射科醫師，他只是其中一位相信滿江紅可以幫助地球達到更好平衡的公民科學家。
在東非擔任志願醫療放射師兩年後，馬歇爾開始意識到技術的進步並不總是要付出巨大的代價。他開始尋找採用他所說的替代、適當技術的方法。
馬歇爾說：“‘替代’意味著用更簡單、當地可用的方法來完成同樣的工作，而不是使用工業化的、昂貴的技術，這種技術只有在有維護人員的地方才可用。‘適當’考慮了當地人民在需求、傳統和宗教觀點、技術能力等方面可以接受的程度。”
馬歇爾一直在尋找一種處理他家灰水（來自水槽或浴缸的水）的方法，以便可以將其用於他的花園，這時他偶然發現了滿江紅。
馬歇爾說：“在參觀鄰居的花園時，我注意到她池塘表面生長著一種粉紅色的雜草，我帶回了一份樣品並在網際網路上進行了研究。我確定它是一種滿江紅，並且可以去除水中的磷酸鹽和氮，我覺得它可能會有所幫助。”
他開始嘗試將滿江紅作為過濾系統的一部分，並在部落格上與其他滿江紅和替代技術愛好者分享他的專案。馬歇爾現在已經開發出一種三部分過濾系統，可以有效去除灰水中的氣味，但不能去除病原體和病毒。
他說，這些型別的小規模、易於操作的機制的開發是替代技術的理想選擇，但也可以擴大規模用於更大的系統。他說，這就是為什麼真正需要在該領域發揮作用的專業人員來指導進一步工作的原因。
吃你的滿江紅。它對你有好處
其他人也開始嘗試滿江紅的可食用方面，包括喬納森·布賈克的兒子，廚師安德魯·布賈克。安德魯·布賈克一直在加拿大的家中種植它。布賈克最初對慢食概念感興趣，這是一種義大利運動，旨在反對麥當勞公司等快餐連鎖店日益增長的影響，他看到了滿江紅的個人用途。
布賈克笑著說：“我意識到這不僅是一種很好的食物來源，既營養豐富又幾乎無味，而且幾乎世界上任何地方的任何人都可以種植。它很容易找到，無論是在網上還是在銷售水族館的商店中。只需加水即可，字面意思。”當被問及這種蕨類的味道時，布賈克將其比作一片草葉。
布賈克說，滿江紅不僅在加拿大，而且在世界各地幾乎都有生長，因此它自然地適應了許多不同的地區和氣候。這使得人們可以很容易地拿起它並加以利用。
布賈克說：“也許你是在艾伯塔省的小農場主，你想削減成本並減少碳足跡。種植滿江紅，你現在就有了有價值的肥料、牲畜的食物來源和自己可以吃的東西。”
他補充說，滿江紅也可能是未來的超級食品，既是因為它的營養，也因為它的土地需求量很小。
布賈克說：“即使我們將其作為農作物種植，也不會浪費其他耕地。它只是會新增到現有系統中，就像它現在用於豐富的稻田中一樣。在食物生長空間極其有限的情況下，滿江紅可以在少量空間內提供大量營養。他們甚至一直在研究它在太空中的應用！”
布賈克說，他的下一個專案是使用這種蕨類植物重新制作紫菜，壓制乾燥的海藻片。目前，滿江紅可以在加拿大作為保健品銷售，以膠囊和粉末形式銷售，聲稱具有抗氧化和一般健康益處，但尚未在美國獲得批准。布賈克認為，鑑於這種蕨類的歷史記錄，滿江紅很可能很快就會在邊境的另一邊獲得批准。
他說：“這種植物在各個層面上都令人難以置信。對於我們發現它能夠做到的任何事情，我都不會感到驚訝。”
中國成為蕨類植物愛好者
兩週前，北京基因組研究所（BGI）是世界上最先進的測序平臺的擁有者，同意承擔普賴爾的繪製滿江紅基因組的專案。僅在一年內，這種蕨類的過去之謎和未來完整應用就可能成為開放獲取的資料。
BGI的創始人之一，也在加拿大艾伯塔大學任教的王俊（Gane Ka-Shu Wong）表示，該小組的非傳統起源在某些方面與普賴爾的計劃相符。在1990年代末從事人類基因組專案時，王俊覺得科學過程變得過於制度化。
王俊說：“典型政府或大學實驗室的獎勵制度過於注重個人，而不是團隊。”與持有類似想法的其他科學家團結在一起，王俊尋找一個可以敞開大門的地方。
王俊說：“我們決定，如果我們想改變這種文化，我們就必須去一個當時幾乎沒有競爭的地方。在1990年代，有一個地方與今天大不相同——那個地方就是中國。”
知道人類基因組即將被破解，該團隊迅速在海外設立了辦事處。令同行震驚的是，他們及時完成了對該專案1%的貢獻。
王俊說：“我們現在已經證明我們能做到這一點，所以我們迅速擴大了規模。政府開始感興趣，私營公司也開始感興趣，突然之間我們就變得規模龐大了。”
除了提供全方位的其他生物服務外，該公司現在還提供醫院測試和用品，並很快開始盈利。
王俊說：“我們開始利用商業專案的資金來資助我們稱之為‘有趣的科學’的專案，”他指的是那些僅僅因為回答了一個問題而吸引科學家的專案，而不一定是服務於經濟功能。
王俊說：“底線是，我們是一群熱愛科學並希望以此為生的科學家。到目前為止，這非常成功。我們的目標是把這些資訊釋出出去，以便儘可能多的人可以訪問它。”
BGI還將專注於解開滿江紅與其親密的旅行夥伴藍藻之間複雜的關係，BGI也將其視為這種蕨類植物未來用途和擴大研究的關鍵。
其他已經研究滿江紅數十年的研究人員對這一訊息感到非常興奮。
一種雜草的巨大財富？
里斯本大學的弗朗西斯科·卡拉皮科說：“這些知識將使我們能夠以過去不曾有的方式控制滿江紅。我們可以增加碳封存和固氮能力，或者將滿江紅的特性賦予其他植物。我們甚至在滿江紅中發現了能夠阻止細胞分裂的化學物質。問題幾乎是，我們還會發現有什麼是滿江紅做不到的呢？”
這種蕨類植物確實有一個缺點，這使得它在歐洲部分地區聲名狼藉，並在北美被列為雜草。像大多數藻類一樣，滿江紅會形成大量的藻華，就像 4900 萬年前在北極所做的那樣，扼殺了水下的生命。
然而，喬納森·布賈克認為，即使在這些情況下，“藻華也只是一種症狀”，通常是由於氮含量過高引起的。
雖然普萊爾說她研究滿江紅的動機主要是學術性的，但她確實看到了未來圍繞滿江紅髮展風險資本的潛力。
普萊爾笑著說：“我們想要一個屬於人民、由人民創造的基因組。” 然而，其他人認為，普萊爾的工作除了學術學習、環境應用或工業用途之外，還有其他收穫。
卡拉皮科說：“滿江紅讓我意識到，生活與我們所受到的教育非常不同。生活就像網際網路：一切都無形地連線在一起，但我們常常忘記這一點。我們看不到我們是如何相互影響的。我們可以關注這些聯絡，並透過生物學投資於能夠改善我們留給後代的世界的改變。”
進一步研究的資金資助工作將於週三結束，但這肯定不會是滿江紅傳奇的最終篇章，這個故事在人類居住在這個星球之前很久就開始了，並且很可能在我們消失後還會繼續下去。
*更正（2014 年 7 月 16 日）：ClimateWire 在釋出後編輯了這句話，以糾正原始版本中給出的錯誤的二氧化碳水平。
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