揭開“髮絲冰”形成之謎：歸功於細菌

新浪科技訊 北京時間7月29日消息，據國外媒體報導，在某個冬日的清晨，如果你漫步於樹林時一不小心發現了它，也許你會把它誤認成某種奇怪的耐寒動物。但實際上，這些從腐爛樹幹中生長出來的、罕見且精緻的“白頭髮”實際上是冰。歸功於細菌們，大自然才形成了這種獨特卻又美麗的冰。雖然100年來，“髮絲冰”的形成過程一直是個謎。但不久前，來自德國和瑞士的科學家終於揭開了謎底。

髮絲冰的形成環境較為苛刻，它通常成長在特定種類樹木的腐爛枝幹上。此外，它的形成還需要氣候潮濕的冬夜，周圍環境的溫度也要低於0°C。一直以來，科學家們都沒有弄清楚它的內在形成原理，直到最近發現了一種叫作擬黑耳的真菌。

“當我們在林間初次見到它時，就被深深吸引了。”瑞士伯爾尼大學應用物理系的Christian M？tzler道。“正是好奇心激勵我們開始研究這一現象。一開始，我們也只進行了一些簡單測試，比如讓‘髮絲冰’在手心徹底融化。” 隨后，M？tzler與化學家Diana Hofmann、生物學家Gisela Preu？合作進行了一系列實驗，以探究“髮絲冰”的真相。通過研究，他們證實了一個100年前的假設。早在1918年，當看到長出“髮絲冰”的木頭上覆蓋類似蛛網的物質后，科學家Alfred Wegener就開始了對“髮絲冰”的研究。在研究中，他的助手證實了這些類似蛛網的物質是真菌絲(蘑菇都是真菌絲長出來的)，這也明了“髮絲冰”與真菌之間存在某種未知聯繫。90年后，瑞士的退休教授Gerhart Wagner發現了“髮絲冰”和真菌存在聯繫的更多證據。只是，他沒有弄清到底是哪種真菌以及真菌怎樣形成“髮絲冰”。

在最新研究中，Preu？研究了2012年、2013年和2014年長有“髮絲冰”的腐木樣本。這些腐木樣本於冬天在德國西部靠近布拉巴哈的森林中收集。她使用了顯微鏡等設備分析腐木，並發現了11種不同的真菌。她：“在所有的腐木樣本中都發現了擬黑耳真菌，而超過一半的腐木中只發現了擬黑耳真菌。”

M？tzler則負責對“髮絲冰”進行物理特性的研究，他發現一種叫做冰質分離的機制導致了“髮絲冰”的形成。他：“有無真菌活動可以生一樣多的冰，但沒有真菌活動所生的冰就是一種硬狀結構。真菌使得冰可以形成直徑只有0.01毫米的纖細髮絲，並能夠在接近0°C的條件下長期維持這種形狀。”

接下來，Hofmann專門研究了“髮絲冰”這一物質本身，通過化學分析她發現融化得到的冰水包含了木質素、單寧酸等有機化合物。而這些物質都是真菌新陳代謝的物，這些發現也進一步證實了“髮絲冰”形成過程中的生物作用。

科學家也解釋了我們用掉100年時間才證實了Wegener假設的原因：“髮絲冰”是一種比較罕見，而且稍縱即逝的自然現象，它主要生在北緯45 °到55°的區域內，可遇不可求。Preu？補充道：“‘髮絲冰’通常形成於晚間，當太陽升起時就會融化，我們無法在雪和霜裏找到它。”(願願)