嚴寒的北極，人們過去普遍認為微生物只能被迫進入休眠狀態。然史丹佛大學（Stanford University）卻驚人發現：生活在冰層的矽藻（diatoms）並非靜止不動，竟能在冰晶縫隙間移動。這發現挑戰人們對真核細胞（eukaryotic cell）於極低溫環境的既有認知。論文近日發表於《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）。
團隊聚焦北極微小矽藻，以有溫控功能的特製顯微鏡，首次捕捉到它們在 -15°C 低溫依然活躍的畫面。從冰原鑽取出的圓柱狀冰樣，科學家觀察到這些單細胞生物會分泌「黏液狀繩索」（mucus-like ropes），並配合細胞分子馬達（molecular motors），推動自身在冰層縫隙滑行。這清楚揭示生命在嚴苛環境的驚人適應力與韌性，也推翻「冰層生物只能休眠或死亡」傳統觀念。
氣候變遷衝擊下，北極生態系以驚人速度縮減。團隊警告，25~30 年內，整個北極可能面臨消失危機，像此次發現能在極端環境存活的微生物，也將一起滅絕。更令人憂心的是，美國國家科學基金會（National Science Foundation）削減約七成北極研究經費，使研究面臨雙重壓力。這發現不僅揭示極地生命的珍貴，也提醒人類必須把握時機，在它們永遠消失前深入探索獨特生理機制與生態角色。
低溫仍能運作的分子調適
這項研究不僅拓展我們對生物學的認知，更為極端環境生命動態開啟嶄新視角。研究發現，矽藻在 -15°C 冰層仍能滑行，機制複雜且精密：它們分泌多醣黏液為攀附支點，同時利用細胞骨架與馬達蛋白產生推力。此外，矽藻以適應低溫的酵素維持代謝活性，並藉富含不飽和脂肪酸的細胞膜確保細胞機能低溫也正常運作。冰層中微小鹽滷縫隙形成液態微環境，保障矽藻免於凍結，使其存活並移動。
（Source：論文）
北極冰層生命形態研究，不僅啟發理解生命的起源，也為尋找外星生命及冷鏈技術提供新線索。科學家之後或能更探索這些冰層存活的生命形式，南極和深海冰層是否也有，甚至其他行星的冰凍環境。氣候繼續快速變化，人類更應積極研究極地生物系統，因一旦它們隨環境消逝，可能再也無法重現。
（首圖來源：Pixabay）
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