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新研究發現，無處不在的細菌也許通過操縱水分子之間的力量來幫助水結冰。
丁香假單胞菌這種細菌會利用特殊的蛋白質輪流排斥或者吸引水分子，將水分子擠成密度高低不同的斑塊。這種斑塊會在某種程度上「迷惑」水分子，因此它們能夠在溫度更高的時候結冰。
研究的共同作者、普朗克研究所的物理學家Tobias Weidner表示，這是第一個提供實驗數據來解釋這些奇怪細菌獨特能力的研究。「我們清楚地展示出這些蛋白質能夠與水相互作用，促進冰的形成。」
製冰者
丁香假單胞菌是地球上分布最廣泛的生物之一，人們低能在土地裡找到它，高能在對流層的雲朵裡找到它。在天氣不合作的時候，滑雪度假地會利用這種細菌來製作人工雪。這種細菌還能凍壞植物。
這些始終存在的微生物帶來的影響有些類似「蝴蝶效應」，想像一下一隻在巴西的蝴蝶山洞翅膀之後，在德克薩斯州造成了龍捲風。研究人員們發現在亞馬遜熱帶雨林裡，這種微生物的數目極其龐大。它們還會搭乘氣流，從中東飛到南極洲，從而帶來可能的降雨。
Weidner說：「基本上這有點像廣泛的共同演化。亞馬遜釋放海量冰核細菌，它們旅行到某個地方帶來降雨，現在這一降雨又使得不同大陸的植物開始生長。」
相反，砍伐亞馬遜雨林會造成冰核細菌減少，從而給其它地方帶來乾旱。
無高溫冰
在庫爾特·馮內古特的書《貓的搖籃》中，科學家們發現能利用ice-nine在室溫條件製造冰之後，世界就被毀滅了。幸運的是，丁香假單胞菌並不具備ice-nine的潛力，比如它無法令撒哈拉沙漠這類高溫地區的水結冰。
獨特的能力
為了理解丁香假單胞菌如何完成它們的結冰任務，研究團隊利用光譜學技術分析這種細菌和水分子的振動。這種技術能夠告訴我們水分子是否作為樣品存在，以及它們被排列的方式。
科學家們利用這種方法，發現在溫度下降的時候，與丁香假單胞菌接觸的水分子排列結構更加有序，而這種有序效應並不會發生在水分子與其它細菌接觸的時候。這使得研究人員們懷疑正是這樣的順序使得丁香假單胞菌具備了結冰的能力。
那究竟是什麼造成了這種改變呢？為了回答這一問題，Weidner及其同事分離了丁香假單胞菌的不同部位，發現固定在丁香假單胞菌上的特定蛋白質會讓水分子擠得更緊湊或分得更開。這導致細菌周圍的水形成密度高低不同的斑塊。
研究人員們推測，這種重新排列刺激水分子變成固體冰的晶格排列。他們還發現丁香假單胞菌可以從周圍的水分子中吸收熱量，降低水溫。
這一新發現對大氣化學家有深刻影響。
來源：煎蛋
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