
一个多个世纪的难题,即闪闪发光的冰块穿过腐烂的树枝,像头发的头部一样爆发,更接近解决。
仅当存在冷耐受真菌时,这些链被称为“头发冰”,科学家现在了解真菌如何刺激冰的生长。
阿尔弗雷德·韦格纳(Alfred Wegener),以他的大陆漂移理论,在1918年首次识别和研究了头发冰。当时,他怀疑冰层与菌丝体的存在有关 - 菌根的根部生存在腐烂的木材和吸收养分上,形成了苍白的,白色的,白色的,鹅卵石涂层。但是,直到大约90年后,研究人员才发现证据表明真菌根是发冰的重要前体。他们发现,在用杀菌剂治疗菌丝体覆盖的木头或将其浸入烫水中后,头发冰没有生长。 [查看头发冰的惊人照片这是给出的
“在有或没有真菌活动的木头上生产相同数量的冰,但没有这种活动,冰形成了类似地壳的结构,”该研究的合着者克里斯蒂安·梅兹勒(ChristianMätzler在一份声明中说。
他补充说,真菌帮助冰的直径仅为0.01毫米(0.0004英寸),并在接近32华氏度(0摄氏度)的温度下将链保持在几个小时的时间内(0度)。
研究人员指责长达世纪的延迟解释了头发如何生长在其短暂性的性质和北部范围内 - 闪光的线程主要在45至55度之间的纬度延伸,穿过加拿大,法国,德国,德国,印度,印度,爱尔兰,爱尔兰,荷兰,俄罗斯,苏格兰,斯洛维尼亚,瑞士,瑞士,瑞士,瑞士,瑞士,瑞士,瑞士,瑞士,瑞士,瑞士,瑞士,瑞士,瑞士。 [观看冰冰在延时视频中生长这是给出的
“头发冰大多在夜间生长,当太阳升起时再次融化。”德国新斯达特的Wiedtal-Gymnasium的生物学家GiselaPreuß说,他拍摄了一些新研究的头发冰照片。 “它在雪中是看不见的,在霜。”
寻找头发冰
梅兹勒说:“当我们第一次在森林散步中看到头发冰时,我们的美丽使我们感到惊讶。”尽管头发冰通常在同一天融化,但如果温度保持在冰点以下并且空气潮湿之下,”Preuß在一封电子邮件中告诉Live Science。
在新的研究中,Preuß检查了《死木》的样品,这些样品在2012年,2013年和2014年的冬季中含有头发冰,在德国西部布拉赫巴赫附近的森林中。她看着显微镜下的木块,发现了11种不同的真菌。一个物种 - 伸出式- 出现在每个样本中。
Preuß说:“从某些植物的土壤和死茎中知道了类似的冰形成,但是到目前为止,在这些情况下,没有任何真菌存在的暗示。”
从腐烂到头发冰
研究人员还分析了融化的头发冰,并发现了有机化合物木质素和单宁的碎片。木质素在包括苔藓和针叶树等陆地植物在内的血管植物中发现,约占干木的20%至30%,有助于使木材的硬度和耐药性腐烂坦宁也广泛发生在血管植物中,并保护植物免受食草动物的侵害,后者不喜欢其涩味的味道。
但是,某些真菌和细菌可以分泌酶木酶并分解木质素,从而用潮湿,柔软和海绵状的树皮腐烂,看起来白色或黄色。研究人员发现,白色腐烂可以增强真菌的作用 - 木冰对木材的亮度随着木材分解而增加,因为分解的木材更明亮。 [冰世界:令人敬畏的冰川画廊这是给出的
真菌还可以通过塑造脆弱的冰毛并将束固定到位,而木质素可能会阻止重结晶,这是将小冰晶体转化为较大的冰结晶的,也可以用作发胶。
这项新研究表明,头发冰还受木材辐射的结构的影响。簇可以从树枝向外生长,形成一个类似人头发的中心部分,并且可以直接延伸或弯曲向朝向分支。后一种径向生长模式更为普遍,似乎是辐射木材的自然射线的延伸。所有链的生长长10,000倍。
研究人员还发现,头发冰的根(称为结晶核)可能由木质素和单宁组成。什么时候空气温度下降足够充分地将水冻结成木材上的结晶核。然后,核形成了一条通道,使水从木头的毛孔中渗出并延伸到冰毛中。
在未来的研究中,研究人员打算微调真菌和发冰之间联系的细节。
“我想让人们意识到,科学可能会令人难忘,而无需对人类需求至关重要的事物的相关性。”
该研究于7月22日发布在《生化杂志》中。
伊丽莎白·戈德鲍姆(Elizabeth Goldbaum)叽叽喳喳。遵循现场科学@livescience,,,,Facebook和Google+。发表的原始文章现场科学。