南极冰层下的秘密

杨旎

人类踏上南极大陆已经有几十年的历史了，我们已经知道，南极是一块被冰雪严严实实覆盖着的广阔大陆。而如今，人们想知道的是在厚厚的冰层下究竟隐藏着多少秘密？

南极冰层下的微生物

5年前，美国路易斯安那州立大学生物科学副教授布伦物·克里斯汀纳花了大量时间对南极洲进行研究，他在远古冰核中和冰川下发现了一些可存活的微生物，证明南极冰盖下存在着大量的液态水。这一重大发现改变了生物学家们有关南极洲不存在生命的传统看法。至今为止，科学家已经在南极冰盖下发现了150多个湖泊，这些水体绝大部分都被冰川覆盖了至少1500万年。事实上，南极的冰下水系相当庞大，其面积与美国相差无几，堪称全球最大的水域。那里很可能存在着一个完整的、全新的世界。南极大陆拥有若干个“湖区”，其矿化作用相当积极，倘若没有微生物的参与，这一进程要么无法进行，要么会缓慢得多。这意味着南极并非一片没有生命的旷野，而是一个丰饶的自然体系，拥有“生命绿洲”。

微生物在千年冰冻下何以存活？这是长期困扰科学家的一个问题。科学家认为，目前有两种情况可以解释这些微生物是如何在千年的冰冻状况下得以存活的。一种情况是，将自己置于深度冷冻状态之中是微生物的一种进化策略，它们可以借此保存自己的基因蓝图，等待重生机会。这些微生物可能在冰中处于休眠状态，体内拥有非常有效的修复机制，一旦细胞进入生长状态，这种机制就会运行。另一种情况是，这些微生物在冰中新陈代谢非常活跃，因而能够在遭到损伤后进行自我修复，这样一来，只要有能量供应，这些微生物在冰冻时就可以实现真正意义上的永生。

南极冰层深处“小虾”

美国航空航天局（NASA）的科学家在南极600英尺（约183米）深的冰层中发现有片脚类生物存在，这一成果对研究高级物种应对恶劣环境的极限能力具有极其重要的意义，对探索地外生命也大有帮助。

科学家原本认为，在冰面下600英尺且没有阳光照射的地方只能存在部分微生物。但是NASA的科学家在南极洲冰层钻井，并将视频摄像头潜入这一深度时，竟然意外地发现有一种类似虾的生物在游动。这种3英寸（约7.6厘米）长、通体呈橘红色的生物还好奇地停在了镜头前任由拍摄。此外，摄像头还从冰层中带出一只动物的触手，科学家们相信这来自于某种有1英尺（约30厘米）长的水母。目前有个问题令科学家们十分困扰，那就是在这样的环境里这两种生物到底要靠什么进食？一些微生物在恶劣的环境下可以通过化学反应自给自足，但达到片脚类动物这种复杂程度的生命则不行，必须有外来的食物。这一发现引发科学家重新思考生命在恶劣环境中生存的极限能力。如果这种外形类似虾的片脚类动物能在冰面下183米的黑暗海水中存活，那么在其他人类原本已认定无法存在生命的地方是否也会有奇迹发生呢？比如说木卫二，这个表面覆盖着冰壳的木星的卫星。一直有科学家认为木卫二的冰壳下面隐藏着一个广阔的液态水海洋，而这个海洋极有可能已经孕育出生命。

南极大陆蕴藏丰富的资源

人们经过考察发现，南极大陆蕴藏着很多宝贵的资源。南极石油储量十分惊人，仅南极大陆西半部分，蕴藏的石油可能相当于目前世界年产量的2～3倍。南极大陆二叠纪煤层主要分布于南极洲的冰盖下面，储量约为5000亿吨。铁矿是南极最富有的矿产资源之一。据科学家们勘测，在查尔斯山脉南部的地层内，在晚太古至元古代，有一条厚度达400米，长120千米～180千米、宽5千米～10千米的条带状富磁铁矿岩层，矿石平均品位达32%～58%，是具有工业开采价值的富铁矿床。初步估算其蕴藏量可供全世界开发利用200年，是当今世界最大的富铁矿藏。南极地区的石油储存量约500亿桶～1000亿桶，天然气储量约为3万亿立方米～5万亿立方米。南极的罗斯海、威德尔海和别林斯高晋海以及南极大陆架均是油田和天然气的主要产地。

南极曾经是绿洲？

科学家们认为，既然南极有如此丰富的资源，那么南极大陆肯定不是自古以来就如此寒冷，应该有过一段相当温暖的时期。科学家们提出了一种学说来解释这一事实。科学家认为，在1亿年前，它是更大的陆地——冈瓦纳大陆的一部分。这块大陆包括现在的南极洲内的许多地方，气候温暖，到处是茂密的热带雨林。后来，因为海底扩张，大陆漂移，一部分大陆变成了今日的南美洲、非洲、澳洲、塔斯马尼亚岛、马达加斯加岛和印度次大陆，而另一部分则漂移到现在南极的位置上，成了南极大陆——一个寒冷的冰雪世界。最近一项研究发现也证实，南极大陆在远古时期的环境要远比原先设想的更加温暖潮湿。这样的气候环境足以支持较高大的植被，包括一些矮小的树木，在靠近这块大陆沿海的地带生长，当时的南极洲仿佛一块绿洲。

人们发现，南极冰层并不是那么简单，它里面还隐藏着无数的秘密。随着冰川加速融化，一些冰封在厚冰盖下的古老生命正在苏醒。它们的历史可能比人类诞生的时间还要早。据估算，这些微生物细胞总数相当于全球总人口的1000倍。南极湖泊的特殊之处在于，它们在上千万年的漫长时间里完全与外部世界隔绝。尽管如此，因为有来自陆地深层的热量，河流和湖泊一直都处于运动中。这表明，数十万年来，与其他大陆一样，南极冰盖下的生命也是在不断发展进化的。南极冰盖简直是一份珍贵的地球档案。由于它是在低温环境下经过千百万年的日积月累形成的，因此，从中可以发现大量的地球演变信息。

【责任编辑】蒲晖