南极雪地突然变红，出现诡异“血雪”，到底怎么回事？
南极雪地突然变红，出现诡异“血雪”，到底怎么回事？
在南极洲的沃纳德斯基站，科学家们目睹了一个令人惊讶的现象：原本洁白的雪地突然变成了血红色。这种被称为"西瓜雪"的自然奇观，究竟是怎么回事？
2020 年 2 月 6 日，当驻扎在南极沃纳德斯基站的科学家们一觉醒来，发现窗外的景色变得异常诡异。在科考站的不远处，原本皎洁的雪地竟然染成了一片腥红色，仿佛这里曾经发生过一场"大屠杀"。
沃纳德斯基站突然出现的红雪｜yourweather
在这个与世隔绝的环境中，科学家们开始寻找答案。他们首先排除了动物活动的可能性：既没有听到喧嚣的声音，也没有在极昼的情况下忽略企鹅或者海豹的身影。他们又怀疑是不是哪位粗心的队员在外面打翻了覆盆子果酱，但大家都表示没做过这种事。
最终，一位好奇的科学家提取了这些"血迹"的样本，发现这些红色的雪"散发着西瓜的气味"。在显微镜下，真相终于大白：红色来自一种耐寒的生物——极地雪藻（Chlamydomonas nivalis）。
显微镜下的极地雪藻｜wiki
早在公元前三世纪，亚里士多德就曾经记录过红雪现象，此后全球各地很多寒冷的地区也都出现过类似的现象。但在相当长的时间里，人们总是把雪地里突然出现的红色当作矿物沉积物或者花粉。直到1819年，随着英国极地探险队从北极返回，带回了红雪的样本，人们才意识到红雪其实是一种生物。直到20世纪初，科学界才搞清楚这是一种藻类的孢子。
极地雪藻有可能在全世界各地的雪原或者山顶上出现。在大多数时候，它常年在冰天雪地中休眠，只有到温暖的季节，随着冰雪的融化，极地雪藻开始变得活跃，在低温的水体中快速生长，并且产生红色的孢子，就仿佛白色的调色盘中挤出了红色的颜料。
不仅是雪地上，连冰川上也出现了极地雪藻｜weather
沃纳德斯基站发生的故事也是一样，当时恰好处于南极的夏季，科考站内记录下了18.3°C的历史高温。这些已经不知道沉睡了多久的极地雪藻被温暖唤醒，形成了罕见的"西瓜雪"现象。
研究环境和气候的科学家们非常关注极地雪藻的踪影，因为它很像"多米诺骨牌"：藻类在开始出现之后，由于自身的红色，会在雪地中吸收更多的热量，导致周围的雪融化得更快，从而进一步加速周围的藻类开始繁殖。
在南极不仅出现过红雪，还曾经出现过绿雪｜aeif.asia
不过对于生物学家们来说，他们更关心的是极地雪藻耐寒的独特属性。极地雪藻几乎不会被冻死，当气温只要在5℃以上，它就可以正常地繁殖。当环境开始结冰，它就开始休眠，此时外界的寒冷对它几乎不会有影响。这也是它为何会出现在北极和南极的原因。
通过对极地雪藻进行基因测序，科学家们发现它与另外一种绿藻，莱氏衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）的亲缘关系非常密切，二者有非常多的相似之处。但是它们最大的不同，就是莱氏衣藻像大多数藻类一样，喜欢温暖的环境，而极地雪藻却只喜欢低温。也正是对环境选择的不同，最终导致了二者的分化。那么，极地雪藻为什么不怕冷？
在阿尔卑斯山出现的红雪｜mikrobalpina
要知道，在极地雪藻"泛滥"的南极，并不是只有低温那么简单，这里虽然是冰雪的世界，但是年降水量仅有30~50毫米，空气干燥的程度一点不亚于撒哈拉沙漠。
不止如此，在极夜的时候，这里将近半年见不到阳光，但是到了极昼，由于南极上空臭氧层非常稀薄，所以这里太阳辐射强度又非常高，强烈的紫外线会对生物的细胞造成损伤。可是偏偏极地雪藻可以完美地适应南极的生活，广泛分布在南极大陆很多区域。
为了适应极地生活，极地雪藻相比其他藻类确实产生了很多改变：它的细胞壁变得更厚，并且上面会有更多的凸起增加表面积，这样能保护细胞内部的液泡免受干旱或者辐射的侵袭。不过最重要的变化，还是极地雪藻能够分泌胡萝卜素和虾红素，这是它不怕冷的关键，也是红雪现象的由来。
极地雪藻的孢子可以在黑暗寒冷的过程中保持长时间的休眠，当进入水中重新悬浮后很快就会恢复活力｜mikrobalpina
这些类胡萝卜素能够传递极地雪藻进行光合作用时的能量，吸收多余的自由基，不仅提高了光合作用的效率，也起到保护的作用。这些深色的色素还能使雪藻细胞周围的冰和雪晶体融化，以获取在其他情况下无法获得的有限营养物质和水分。它合成的其他二次代谢物，如生物聚合物（gallerten）、抗冻糖蛋白（AFGPs）、应激调节剂及具渗透性的氨基酸和糖类，也帮助雪藻更加适应低温的环境。
对于极地雪藻的深入研究，可以启示我们生物如何在极端环境下生存，它也很有可能成为未来第一批派遣到月球或者火星基地的生物。作为一种适应性极强的植物，它可以源源不断地产生星际移民者必需的氧气。不过在今天，它在另外一个领域成为热门的研究对象，那就是皮肤护理与健康。
极地雪藻提取物制取的化妆品｜мыло-опт
如今有不少的化妆品厂商对极地雪藻进行了更深入的研究，特别是针对其抗氧化和延缓衰老作用的研究。在细胞层面上，极地雪藻产生了热量限制（Calorie Restriction）的机理，也就是控制能量的转化。而热量限制也是目前已经被验证，是可以延长个体寿命，延缓与衰老相关疾病出现概率的方法。
在目前的试验中，极地雪藻提取物通过模拟热量限制，产生了优化皮肤新陈代谢，从而延长皮肤细胞的寿命的作用。加强了皮肤细胞的防御力、提升抗氧化的应激能力，还刺激了更多胶原蛋白的生成。
其实如今很多的面膜和精华油中，已经使用了极地雪藻提取物作为原料。这也算科学家们在破解"红雪之谜"过程中的一个意外惊喜吧！
本文原文来自澎湃新闻