本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
這篇帖子是我在Culturing Science的早期版本上寫的一篇帖子的修改版，並更新了最新的研究成果。
二甲基硫醚。這個詞對您來說意味著什麼？“是的，”您這些有機化學的極客可能會說，“它顯然是一個帶有兩個甲基的硫原子。” 但它遠不止於此。讓我提前劇透一下：它既是遍佈海洋食物網的化學線索，也是影響地球氣候的因素。沒錯：就是一個帶有兩個甲基的硫分子。
上週，一項新的研究發現，這種小分子還可能影響氣候變化的速度，從而可能加劇全球變暖。但在我們深入探討之前——什麼是二甲基硫醚？
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
二甲基硫醚是大氣中最大的天然硫氣體來源——比火山或植被都多——其中 95% 來源於海洋。它在某些浮游植物物種的細胞內產生，並在細胞壁破裂時釋放，最常見的情況是當藻類食用者咬一口時。*所有這些洩漏的二甲基硫醚使海洋聞起來像，嗯，海洋——空氣中帶著淡淡的硫磺味。
大氣中硫過多會導致酸雨，但有些是必要的，因為它是雲形成的主要成分。我們需要雲來調節我們的氣候，將陽光（從而熱量）反射回太空，從而冷卻地球。為了形成雲，水必須從氣體轉變為液體——為此，它需要在空氣中吸附到一個小的粒子上，稱為雲凝結核。由二甲基硫醚容易形成的硫氣溶膠可以做到這一點。
二甲基硫醚作為氣候調節劑的聲名鵲起，因為它在幾十年前就在一個臭名昭著的地球有機體觀點——蓋亞假說——中扮演了主角。1987年，詹姆斯·洛夫洛克和
他的少數幾個跟班，他的一些同事假設浮游植物會調節它們產生的二甲基硫醚量，以保持地球的宜居性。（例如，它們會在溫暖、陽光充足的時候產生更多，以反射更多的陽光並降低全球溫度。）然而，這種觀點要求浮游植物為了地球的利益而利他主義地釋放二甲基硫醚——這個概念在自然選擇的角度下沒有太大意義。
新的研究，發表在《自然氣候變化》雜誌上，表明它確實在氣候調節中發揮著重要作用，但不是像洛夫洛克提出的那樣，因為它可能會加劇變暖而不是阻止變暖。除了全球變暖之外，過量二氧化碳的另一個主要影響是海洋酸化。二氧化碳溶解在海水中導致海洋酸度緩慢上升被稱為“氣候變化的邪惡雙胞胎”，因為它在很大程度上被我們這些陸地居民所忽視，但可能會顯著改變海洋生態系統。
研究人員發現，在高酸度下，浮游植物產生的二甲基硫醚比平時少——海洋中二甲基硫醚越少意味著大氣中二甲基硫醚越少。如果大氣中的二氧化碳濃度增加一倍（如果我們不減緩排放，到2100年之前將會這樣做），根據他們的模型，二甲基硫醚的減少可能會使地球變暖 0.23 至 0.48°C。
二甲基硫醚不僅會影響氣候：許多不同的生物體，從微生物到鯨鯊，也會利用它來尋找食物。在微生物層面上，草食性細菌“聞”到水中二甲基硫醚的“氣味”（也就是追蹤化學痕跡）來尋找浮游植物。吃其他微生物的肉食性微生物會利用相同的氣味來尋找它們的獵物：以浮游植物或二甲基硫醚本身為食的細菌。
這還不是故事的結尾，因為二甲基硫丙酸酯（DMSP）也是更高營養級別的獵物指標。以浮游生物為食的魚類和鯨鯊將二甲基硫醚用作覓食線索，聚集在浮游植物及其浮游生物捕食者大量聚集的熱點附近。在食物鏈中再向上一步，海鳥和海豹會嗅出二甲基硫醚，以找到它們自己的獵物——魚和魷魚，這些獵物聚集起來捕食浮游動物。
那麼，為什麼如此多樣化的動物會特別循著鼻子追蹤二甲基硫醚呢？從洩漏的浮游植物細胞中釋放出來的任何數量的分子都可以用來指示這些消耗聚集地。然而，二甲基硫丙酸酯（DMSP）有一些特別之處：有臭味的硫。我們都知道這種氣味，也許正是這種臭味使它成為整個海洋食物網中如此普遍的指標。
無論原因如何，這個看似平凡的小分子都發現自身要對不僅一個，而是兩個正反饋迴圈負責。當它被吃掉時，它會吸引食物網中越來越多的食客，從以浮游植物為食的浮游動物到魚類和鯨鯊，再到海鳥和海豹。而隨著二氧化碳使大氣變暖並酸化海洋，只會使氣候更加變暖。
*浮游植物本身實際上會產生一種叫做二甲基硫丙酸酯（DMSP）（如果您必須知道的話）。當其細胞壁破裂時，儲存在細胞內的二甲基硫丙酸酯（DMSP）（來自細胞內未知的位置）和一種酶（DMSP-裂合酶）會釋放到周圍的水中。這種DMSP-裂合酶會除去丙酸離子，留下二甲基硫醚。
Six K.D., Kloster S., Ilyina T., Archer S.D., Zhang K. & Maier-Reimer E. (2013). 全球變暖因海洋酸化導致硫通量減少而加劇，《自然氣候變化》，DOI：10.1038/nclimate1981