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2023-01-31
北半球的夏至日，在南極洲是啥樣？
更新時間：2022-06-21 19:51:14作者：未知
新華社上海6月21日電（記者 張建松）6月21日是北半球夏至之日，也是南極洲最重大的節(jié)日——仲冬節(jié)。與北半球相反，過了今日，南極的黑夜與日遞減，白天漸次遞增。仲冬節(jié)，成為各國南極考察隊員約定俗成的共同節(jié)日。
廣袤的冰雪家園
神奇的南極“極晝月色”
偏居在地球最南端的南極洲，由于獨特的地理位置，寒冷、干燥、風速大、風暴頻繁、冰雪貯藏量多，是平均海拔最高的大陸。長久以來，生活在南極地區(qū)的生物，包括陸地、淡水、冰雪和海洋中的生物，是這片大陸的真正主人。
在廣袤洪荒的極寒之地，極地生物在漫長的演化適應過程中，練就了哪些神奇本領？
據(jù)上海交通大學海洋學院院長周朦教授介紹，在南極圈以內(nèi)，即南緯66度33分以南的廣大區(qū)域，一年之中平均有3個月左右的極夜。在南緯90度處，則是半年極夜、半年極晝。在生命的漫長演化過程中，獨特的環(huán)境會孕育獨特的生物，造就生物的多種適應性。南極生物對環(huán)境的適應表現(xiàn)在多方面，主要有耐黑暗、抗低溫、耐高鹽、抗干燥、抗紫外線輻射等。
帝企鵝的“幼兒園阿姨”
例如，南極最著名的“形象大使”企鵝，之所以能在冰雪大陸世代生存繁衍，離不開適應低溫的特殊形態(tài)結構和特異生理功能。企鵝身披的羽毛分為內(nèi)外兩層：外層為細長的管狀結構，內(nèi)層為纖細的絨毛，對外能防止冷空氣侵入，對內(nèi)能阻止熱量散失，絨毛層還能吸收貯存微弱的紅外線能量；企鵝體內(nèi)厚厚的脂肪層，也為其保持體溫、抵抗寒冷提供了主要能源。
企鵝是溫血動物，體溫一般恒定在37℃，為了適應嚴寒防止體溫散失，還進化出“同體異溫”本領，即身體的溫度比腳的溫度高。這是因為腳通常站在溫度較低的冰雪上，腳的溫度低，可降低熱量散失的速度。研究發(fā)現(xiàn)，隨著氣候變化，企鵝的棲息地面臨風雪及鄰近海域中生物種群分布變化的挑戰(zhàn)，不得不出現(xiàn)大規(guī)模遷移。
阿德利企鵝（上）金圖企鵝（中）帽帶企鵝（下）
南極磷蝦是南大洋生態(tài)系統(tǒng)中初級生產(chǎn)的主要消費者，同時又是魚類、烏賊、海豹、海鳥和鯨類的主要食物，在南極生態(tài)系統(tǒng)中起著至關重要的作用。到目前為止，科學家們?nèi)圆煌耆宄蠘O磷蝦是如何度過南大洋寒冷、黑暗而漫長的冬季的。
由于南大洋的冬季非常漫長，浮游植物缺少陽光而停止生長，南極磷蝦在相當長的時間內(nèi)，難以獲得維持生命所需要的餌料?？蒲腥藛T的現(xiàn)場觀測結果發(fā)現(xiàn)，南極磷蝦在沒有海藻的時候，能轉向捕食中小型浮游動物；實驗室進行培養(yǎng)實驗的結果還表明，南極磷蝦在沒有餌料的情況下，能存活200天左右的時間；在食物極其匱乏的情況下，南極磷蝦的身體能變小，出現(xiàn)“負生長”，靠消耗自己體內(nèi)的脂肪來維持生命。
不懼嚴寒的南極海燕
單純可愛的南極海豹
壯觀的南大洋“海鳥部隊”
南極冰藻是生長在南極海冰、海冰邊緣或海水中的一種微生物，是南極磷蝦在冬季的重要食物來源。嚴酷的極地環(huán)境，也造就了南極冰藻特殊的生物學特征。
海冰為南極冰藻的生長提供了合適的棲息地。在海冰形成過程中，海水中的南極冰藻從海水中析出，結合到冰中。許多種類的南極冰藻都能夠抵御這種變化，形成明顯的海冰生物群落。在海冰的形成、冰體的生長和海冰融化的季節(jié)性周期中，南極冰藻必須經(jīng)受光照輻射、溫度和鹽度巨大的梯度變化，才能成功生存下來。儲藏在海冰中的冰藻，在冬天成為南極磷蝦的“糧倉”。
“許多在極端嚴酷的環(huán)境中成功生存的微生物，是依賴于一種或多種極端物化因子的極端生命形式，它們構成了地球生命形式的‘獨特風景線’。其存在的原理與意義，為我們更好地認知生命現(xiàn)象、發(fā)展生物技術，提供了寶貴的知識源泉。”周朦說。
脆弱的南極生態(tài)
正在融化的冰山
為“解碼”南極生命，加強對南極生態(tài)研究，上海交通大學和中國極地中心已簽署協(xié)議，合作籌建極地生態(tài)保護研究所。依托雙方高水平研究基地，聚焦南極生命、資源、環(huán)境、技術等內(nèi)容開展科學研究。主要致力于開展極地環(huán)境和生命研究，冰下湖、深海和深冰中微生物生命和種群類型、代謝與演化過程與生態(tài)環(huán)境研究；全球氣候變化下生物種群遷移、適應及選擇與競爭機制研究；環(huán)境與生物協(xié)同演化機制及其與時空尺度的對應關系等。
“深入研究南極等極端環(huán)境下的生命現(xiàn)象，有助于揭示生命起源、生命極限、生命本質(zhì)、其他生命形式等一些重大問題，解碼其特殊的生理機制與分子基礎，今后或將對一些經(jīng)典的生物學理論提出挑戰(zhàn)。”周朦說。