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細菌特搜戰隊
冰層怪洞尋奇 細菌蓋祕密基地

文/陳俊堯(慈濟大學生物醫學暨工程學系助理教授) 圖/Forest、達志影像 (2025/11/7)

 今日帶大家到丹麥的格陵蘭島欣賞冰天雪地。格陵蘭島是全球第一大島,面積是臺灣的六十倍大,土地有五分之四在北極圈裡,多數被冰層覆蓋。不過某些地方的冰層出現奇怪的洞,難道是有人拿工具鑽出來的嗎?

科學家在冰塵洞裡發現深色顆粒的冰塵。

冰塵洞 太陽能融解

 其實不只在格陵蘭,從北極到南極甚至高山,都有人發現類似的東西。這些一顆一顆的像小石頭的深色顆粒叫做「冰塵」,而這些裝了冰塵的洞叫做「冰塵洞」。不是冰塵洞召喚冰塵跳進去,而是冰塵自己挖洞。由於冰塵是深色的,晒太陽會吸熱,因而慢慢融出一個洞。

 不過,這些像砂子一樣的冰塵,是怎麼跑到冰層上的呢?格陵蘭島環境天然,沒有漫天風沙,為什麼有那麼多小沙粒聚集在這裡呢?

格陵蘭島的冰塵洞特寫。

生物團 貌似石頭

 好奇的科學家把冰塵帶回實驗室,用顯微鏡觀察,發現冰塵不是一顆顆小石頭,而是灰塵加上很多生物,再被絲狀微生物纏繞而成的生物團!其中最顯眼的是絲狀的藍綠菌,於是科學家收集它,培養它,測試它會不會把灰塵變成冰塵。

 科學家把這些絲狀的藍綠菌放在水裡養,發現原本細絲狀的藍綠菌會彼此交纏,長成一片小地毯。如果把它們放在細沙裡養,一段時間後,藍綠菌像頭髮打結,纏繞細沙結成一個個小團顆粒。不過,你想像一下,拿一條細繩捆綁圓形的蘋果,但因為表面光滑,無論怎麼綁,都很容易脫落。而這些絲狀的藍綠菌會分泌黏黏的多醣,能把細砂黏成一小團不脫落,從小團越纏越大,變成肉眼可見的冰塵。

藍綠菌行光合作用,製造多醣,並利用熱能融化水。

藍綠菌 養分富翁

 不過,製造這些黏黏的東西可是很耗費成本的,加上冰層是養分匱乏的生態環境,藍綠菌哪來的養分成本,讓它們這樣揮霍製造多醣黏液?公布答案:藍綠菌是養分富翁!藍綠菌是植物的祖先,會行光合作用,所以靠太陽就能做無本生意,持續製造多醣。

 製造冰塵對藍綠菌有好處嗎?細菌小歸小,但無利可圖的事,它才不會做。藍綠菌雖然小隻,但纏上灰塵就會變大。一大團深色的顆粒容易吸熱,有熱能就可以將冰融化成水,讓藍綠菌在冰封世界獲得一點維生用水,而且它也不會結冰。

 如此一來,藍綠菌不僅能在厚厚的冰層裡孕育有水的天地,也能讓其他微生物入住冰塵洞,就像沙漠裡的綠洲!

絲狀的藍綠菌會分泌黏黏的多醣,把細沙黏成大團的冰塵。