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如果你在盛夏時節偶然遇到下圖中的融雪,你會想象是什麼產生了這奇怪的顏色?
這是另一個例子,顏色更粉紅,來自更遠的地方。
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這是一個不太好的例子,是我自己在2011年7月4日在科羅拉多州的長峰上偶然發現的
當1818年由約翰·羅斯船長率領的英國探險隊在格陵蘭的約克角附近的巴芬灣偶然發現“大片”這種物質時,《倫敦時報》自信地宣稱這是鐵鎳隕石碎屑。但實際上,蘇格蘭植物學家羅伯特·布朗——以布朗運動聞名——在同年羅斯的任務報告的附錄中提出,這種顏色可能是由藻類,一種光合微生物引起的。事實確實如此。
如果說地球教會了我們一件事,那就是如果一個表面或基質曾經是溼的,就會有東西生長。而且,儘管接近零度的溫度、酸性、太陽輻射,以及必須坦率承認的最低營養價值,雪也不例外。僅在那裡就棲息著60多種藻類,毫無疑問,還有更多等待被發現。科學家們在今年五月剛剛宣佈,他們從科羅拉多州的雪中發現了一個新物種,他們認為這可能成為其他藻類無法生存的北部氣候生物燃料原料的來源。
到目前為止,最常見的雪藻種類是雪衣藻,它使雪呈現紅色或粉紅色。它們利用前端的一對鞭毛,在融化的雪堆中穿梭。如果您居住在高海拔或北極氣候地區,那裡的雪堆頑固地不肯屈服於陽光,那麼盛夏是一年中觀察它們的最佳時間。
然而令人驚訝的是,當你在顯微鏡下觀察時,活躍的雪衣藻細胞不是粉紅色的。這裡展示的是另一種衣藻在水中聚集的樣子,讓你瞭解一下。
這裡有一個特寫鏡頭,旁邊是一種叫做裸藻的細長綠色藻類。那些樸素、圓形的細胞是衣藻,你可以看到它們成對的鞭毛和細胞的各種細胞器(你不慶幸我們的身體不是透明的嗎?)
細胞知道在雪堆中朝哪個方向移動,因為它們可以看見。大多數衣藻物種——我假設雪衣藻也不例外——都擁有一個含有視紫紅質的光敏眼點。同一種古老的化學物質的版本存在於(僅舉幾個例子)你自己的眼睛中,在稱為鞭毛藻的海洋原生生物中,以及在生活於天然鹼灘的喜鹽光合古菌中,它們使用視紫紅質不是為了看,而是為了製造食物。
雪衣藻是一種綠藻——這個類群產生了陸地植物,並且包括我上個月在這裡討論的鼓藻。正如你所看到的,雪衣藻的營養細胞在生長時是綠色的。那麼它們是如何使雪變成粉紅色的呢?
由於像地衣一樣,這些藻類必須應對強烈的紫外線轟擊,它們需要防曬霜來保護它們的光捕獲分子葉綠素,而且需要大量防曬霜。它們最需要在休眠期使用防曬霜——這個時期可能需要在雪堆或土壤頂部存活很長時間,直到明年秋天的降雪。這個階段是合子。在許多雪藻物種中,這種單細胞、不動的交配產物富含類胡蘿蔔素(點選此處檢視一些精美圖片)。
類胡蘿蔔素是顏色鮮豔的紫外線吸收色素。這類龐大的生物化學物質包括β-胡蘿蔔素。當β-胡蘿蔔素被攝入並輸送到你的眼睛時,它會為你執行類似的工作,透過吸收紫外線,從而保護你的視網膜免受黃斑變性等疾病的侵害。與水果和蔬菜中發現的類胡蘿蔔素一樣,這些化學物質也使合子在顯微鏡下呈現橙色、紅色或鐵鏽色。
盛夏的雪在陽光充足、乾燥地區的永久性雪地上最容易顯現其彩色藻類負載;雨水往往會把它們沖走。雪衣藻合子是相當紅色的,因此隨著融化、侵蝕或蒸發將藻類集中在地表,雪就變紅了。
並非所有雪藻都使雪變成粉紅色。如果你鏟開雪,通常在高山森林的樹冠附近,可以在地表下幾層找到綠色的雪。其中一種藻類,短刺綠衣藻,產生綠色合子,通常生活在紫外線照射遠低於紅色同類地區的區域。更罕見的是,藻類使雪變成橙色,正如你在上面的腳印中看到的那樣。
由於顯而易見的原因,粉紅色的雪有時被稱為“西瓜雪”。奇怪的是,據說它甚至聞起來有點像西瓜。那麼為什麼你不應該去 выяснить 它是否也嚐起來像那樣呢?根據植物學家喬伊斯·蓋爾霍恩2002年出版的著作《高山之歌》,有一個非常好的理由:除了在炎熱的一天,在長途徒步旅行後,看起來非常誘人、清爽,就像一個冰淇淋筒,它也是一種瀉藥。


