“謎”漫千年“西瓜雪”

俞冰

在終年被冰雪覆蓋的北極，探險(xiǎn)者經(jīng)常會(huì)在一片銀白的冰雪世界里，看到非常美麗的一幕：潔白的雪地上竟然出現(xiàn)了紅色的“玫瑰”，一朵朵，一片片，艷麗非凡。而不少登山者也曾在白雪皚皚的高山之巔，看到一縷縷深淺不一的紅線或一片片紅色的“補(bǔ)丁”刻在白色的冰峰之上。

在陽(yáng)光的照耀下，白色白得耀眼，紅色紅得瑰麗。難道這些終年冰雪覆蓋的地方真的盛開(kāi)了玫瑰？

當(dāng)旅人們走近那片紅色時(shí)，他們就明白了：那不是玫瑰，而竟然是紅色的雪！更令人驚奇的是，它們不但紅得像西瓜瓤，而且聞起來(lái)還有西瓜味呢！

這種紅色的雪就叫“西瓜雪”。如果你不小心一腳踏上去，就會(huì)看到一些更紅的“西瓜汁”滲了出來(lái)，又流進(jìn)了更深層的雪中，把你的腳底上、褲腿上都染上了紅色。有些好奇的旅人欣喜地想捧起一些送到嘴里——喂喂，雖然這種雪聞起來(lái)有西瓜味，真的吃到嘴里的話，也有點(diǎn)甜絲絲的，可是畢竟雪中的細(xì)菌太多，還是很不衛(wèi)生的哦！

“謎”漫兩千多年

這“西瓜雪”里到底有什么，怎么會(huì)讓潔白的雪變成紅色了呢？

早在公元前4世紀(jì)，人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這紅色的雪。古希臘學(xué)者亞里士多德的著作中還描述它。

有人推測(cè)，這可能是普通冰雪被某種礦物污染了造成的。但讓人不解的是，它們總是在當(dāng)?shù)氐耐泶汉拖募境霈F(xiàn)。難道礦物污染冰雪也要挑時(shí)間嗎？顯然，這不是答案。

1818年5月，英國(guó)的4艘艦船打算對(duì)北極區(qū)域的海岸線進(jìn)行詳細(xì)描繪，但惡劣的天氣迫使他們不得不無(wú)功而返。當(dāng)他們繞過(guò)格陵蘭西北海岸的約克角時(shí)，船員們驚呆了，他們看到白色懸崖上竟然“血流如注”，布滿了一道道鮮紅的痕跡。用望遠(yuǎn)鏡仔細(xì)觀察后，他們發(fā)現(xiàn)，那是血紅色的雪覆蓋在山坡上造成的。

船員們采集了一些紅雪，帶回了英國(guó)。研究人員把雪融化后，它們的顏色更紅，看上去像紅葡萄酒。靜置一段時(shí)間后，上面的液體變得透明澄清，下面有一層紅色沉淀物。受限于當(dāng)時(shí)的研究條件，人們無(wú)法仔細(xì)分析它的成分，只是猜測(cè)這些沉淀物是紅色的土壤，而紅色的雪是紅色土壤被風(fēng)吹到了冰雪上造成的。

由于這種不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟聹y(cè)無(wú)法被證實(shí)，因此，紅雪之謎還是沒(méi)有徹底解開(kāi)。

追根溯源

當(dāng)時(shí)把紅色的雪像寶貝一樣帶回來(lái)的船長(zhǎng)約翰·羅斯對(duì)這種分析很不滿意。他又請(qǐng)教了很多人，其中一位植物學(xué)家的觀點(diǎn)是，那紅色的雪很可能是一種生長(zhǎng)在冰雪中的紅色藻類導(dǎo)致的。

這種推測(cè)看起來(lái)更荒謬了：藻類植物一般都喜歡溫暖的河流湖泊，在這最高溫度都不超過(guò)0℃的冰雪中，藻類也能生長(zhǎng)嗎？另外，冰雪可是由幾乎百分之百的純水組成的，藻類在這些又冷又貧瘠的冰雪中，靠什么來(lái)生存呢？

雖然這種觀點(diǎn)當(dāng)年被人嘲笑，然而在近200年之后，當(dāng)科學(xué)家把“西瓜雪”放在高倍顯微鏡下觀察時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)那確實(shí)是一種藻類！這是一種單細(xì)胞生物，厚厚的細(xì)胞壁有些透明，里面的液體呈紅色?？茖W(xué)家再把這些細(xì)胞打碎，發(fā)現(xiàn)它們的細(xì)胞液中含有大量糖分和油脂類物質(zhì)。這些物質(zhì)可以降低細(xì)胞液結(jié)冰時(shí)的溫度，就像鹽可以降低水結(jié)冰的溫度一樣。再加上厚細(xì)胞壁的保護(hù)，即使零下40℃的低溫也不能把它們凍壞！

那么，這種藻類又何以為生呢？原來(lái)，在大風(fēng)天氣里，冰雪的表面很容易覆蓋上塵埃、巖屑、花粉、腐殖質(zhì)等成分。當(dāng)冰雪融化時(shí)，冰水就可以把這些表面的“雜質(zhì)”溶解，并帶入冰雪中，變成藻類生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素。而藻類自身又含有葉綠素，可以吸收陽(yáng)光進(jìn)行光合作用。有了營(yíng)養(yǎng)元素和陽(yáng)光，藻類在冰雪中也能生長(zhǎng)繁殖啦。

后來(lái)，人們把這種在冰雪中頑強(qiáng)生長(zhǎng)的小藻命名為雪衣藻。它是綠藻的一種，只不過(guò)喜歡寒冷的冰雪環(huán)境。

紅雪之謎

奇怪，含有葉綠素的雪衣藻不應(yīng)該是綠色的嗎？怎么會(huì)把冰雪變成紅色呢？

雪衣藻確實(shí)曾經(jīng)是綠色的。它最喜歡的溫度是0℃。秋冬季節(jié)，新降的大雪會(huì)把它們覆蓋住，厚“棉被”和低溫會(huì)讓它們進(jìn)入冬眠。等到第二年的春天來(lái)臨，在溫暖的陽(yáng)光照耀下，融化的雪水帶著表面的“營(yíng)養(yǎng)”向下滲透到雪衣藻冬眠的地方。受到雪水的刺激后，雪衣藻就“打個(gè)哈欠”，醒了過(guò)來(lái)，“吃飽喝足”后，開(kāi)始分裂繁殖。每個(gè)新生的小雪衣藻都長(zhǎng)著“游泳”用的鞭毛。隨著鞭毛的擺動(dòng)，小雪衣藻迎著滲入的雪水向上游去，一直來(lái)到冰雪的表面。不過(guò)，一旦它們來(lái)到冰雪的表面，就會(huì)很快失去鞭毛，想“溜達(dá)”都很困難了。

這時(shí)的雪衣藻還是綠色的。但當(dāng)太陽(yáng)升起，陽(yáng)光照射到它們的身上，它們就變成了紅色！這是因?yàn)橐挥龅疥?yáng)光中的紫外線，雪衣藻的體內(nèi)就產(chǎn)生了類胡蘿卜素等多種紅色素，鮮明的紅色就把原本的綠色給掩蓋了，這就是雪衣藻“由綠變紅”的原因。

這些紅色素可不光是看著好看。而且它還能幫助雪衣藻抵御強(qiáng)烈的紫外線輻射，吸收藍(lán)色和紫色等高能量的光，進(jìn)行光合作用，同時(shí)吸收微波熱量，來(lái)溫暖周圍的冰雪。所以，只要是在冰雪表面生長(zhǎng)的雪衣藻都是紅色的。只有穿著這層“紅衣服”，它們才能化身為冰天雪地里盛開(kāi)的艷麗“玫瑰”！

在這些生長(zhǎng)著雪衣藻的冰雪地帶，你還經(jīng)?？梢钥吹皆S多紅色的小凹坑，這些都是雪衣藻的“杰作”。當(dāng)大風(fēng)把芝麻粒大小的一簇雪衣藻吹到一片潔白的雪地上后，由于雪衣藻在不停地吸收熱量，其周圍的冰雪開(kāi)始融化。一開(kāi)始，融化的面積也就黃豆粒那么大，而融化的冰水給雪衣藻的生長(zhǎng)繁殖提供了有利條件。于是，雪衣藻開(kāi)始生長(zhǎng)、分裂，一個(gè)變成兩個(gè)，兩個(gè)變成四個(gè)……就這樣，雪衣藻的“家族”越來(lái)越龐大，占據(jù)的面積也越來(lái)越大，融化的冰水越來(lái)越多。除了被雪衣藻們“喝掉”的那部分，多余的雪水就在不停地下滲。用不了多久，雪衣藻所占據(jù)的這些地方就形成了一個(gè)個(gè)紅色的小凹坑，看上去像一個(gè)個(gè)裝著紅葡萄酒的小酒杯。為一望無(wú)際的冰雪世界增添了一抹奇妙的色彩。

冰雪世界的希望和生機(jī)

這些“西瓜雪”不但展現(xiàn)了雪衣藻異常頑強(qiáng)的生命力，而且這點(diǎn)綴著茫茫白雪的一抹紅，也為寒冷的冰原增添了珍貴的生機(jī)和活力。很多其他的生物，如蠕蟲(chóng)、跳蟲(chóng)等微型昆蟲(chóng)，都可以把它當(dāng)作美味佳肴。而昆蟲(chóng)繁殖得多了，以昆蟲(chóng)為食的鳥(niǎo)兒就會(huì)到來(lái)。漸漸地，在冰雪世界里就出現(xiàn)了一個(gè)完整的生物鏈和生態(tài)系統(tǒng)。小小的雪衣藻，就是這個(gè)系統(tǒng)的最初生產(chǎn)者。

而對(duì)人類來(lái)說(shuō)，最值得關(guān)注的則是“西瓜雪”里的紅色素。它可以防紫外線，清除人體內(nèi)導(dǎo)致衰老的廢棄物質(zhì)，延緩衰老。因此，近年來(lái)利用各種生物技術(shù)研究、培養(yǎng)雪衣藻，逐漸開(kāi)始成為一個(gè)科學(xué)熱點(diǎn)。 相信在不久的將來(lái)，我們不但要在夏天吃西瓜，而且在冬天吃“西瓜雪”也不再是什么新鮮事啦！