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北半球的夏至日,在南极洲是啥样?

2022-6-22 14:43| 发布者: mpeditor| 查看: 19| 评论: 0

摘要: 6月21日是北半球夏至之日,也是南极洲最重大的节日——仲冬节。与北半球相反,过了今日,南极的黑夜与日递减,白天渐次递增。仲冬节,成为各国南极考察队员约定俗成的共同节日。广袤的冰雪家园神奇的南极“极昼月色 ...

6月21日是北半球夏至之日,也是南极洲最重大的节日——仲冬节。与北半球相反,过了今日,南极的黑夜与日递减,白天渐次递增。仲冬节,成为各国南极考察队员约定俗成的共同节日。

广袤的冰雪家园

神奇的南极“极昼月色”

  偏居在地球最南端的南极洲,由于独特的地理位置,寒冷、干燥、风速大、风暴频繁、冰雪贮藏量多,是平均海拔最高的大陆。长久以来,生活在南极地区的生物,包括陆地、淡水、冰雪和海洋中的生物,是这片大陆的真正主人。

  在广袤洪荒的极寒之地,极地生物在漫长的演化适应过程中,练就了哪些神奇本领?

  据上海交通大学海洋学院院长周朦教授介绍,在南极圈以内,即南纬66度33分以南的广大区域,一年之中平均有3个月左右的极夜。在南纬90度处,则是半年极夜、半年极昼。在生命的漫长演化过程中,独特的环境会孕育独特的生物,造就生物的多种适应性。南极生物对环境的适应表现在多方面,主要有耐黑暗、抗低温、耐高盐、抗干燥、抗紫外线辐射等。

帝企鹅的“幼儿园阿姨”

  例如,南极最著名的“形象大使”企鹅,之所以能在冰雪大陆世代生存繁衍,离不开适应低温的特殊形态结构和特异生理功能。企鹅身披的羽毛分为内外两层:外层为细长的管状结构,内层为纤细的绒毛,对外能防止冷空气侵入,对内能阻止热量散失,绒毛层还能吸收贮存微弱的红外线能量;企鹅体内厚厚的脂肪层,也为其保持体温、抵抗寒冷提供了主要能源。

  企鹅是温血动物,体温一般恒定在37℃,为了适应严寒防止体温散失,还进化出“同体异温”本领,即身体的温度比脚的温度高。这是因为脚通常站在温度较低的冰雪上,脚的温度低,可降低热量散失的速度。研究发现,随着气候变化,企鹅的栖息地面临风雪及邻近海域中生物种群分布变化的挑战,不得不出现大规模迁移。

阿德利企鹅(上)金图企鹅(中)帽带企鹅(下)

  南极磷虾是南大洋生态系统中初级生产的主要消费者,同时又是鱼类、乌贼、海豹、海鸟和鲸类的主要食物,在南极生态系统中起着至关重要的作用。到目前为止,科学家们仍不完全清楚南极磷虾是如何度过南大洋寒冷、黑暗而漫长的冬季的。

  由于南大洋的冬季非常漫长,浮游植物缺少阳光而停止生长,南极磷虾在相当长的时间内,难以获得维持生命所需要的饵料。科研人员的现场观测结果发现,南极磷虾在没有海藻的时候,能转向捕食中小型浮游动物;实验室进行培养实验的结果还表明,南极磷虾在没有饵料的情况下,能存活200天左右的时间;在食物极其匮乏的情况下,南极磷虾的身体能变小,出现“负生长”,靠消耗自己体内的脂肪来维持生命。

不惧严寒的南极海燕

单纯可爱的南极海豹

壮观的南大洋“海鸟部队”

  南极冰藻是生长在南极海冰、海冰边缘或海水中的一种微生物,是南极磷虾在冬季的重要食物来源。严酷的极地环境,也造就了南极冰藻特殊的生物学特征。

  海冰为南极冰藻的生长提供了合适的栖息地。在海冰形成过程中,海水中的南极冰藻从海水中析出,结合到冰中。许多种类的南极冰藻都能够抵御这种变化,形成明显的海冰生物群落。在海冰的形成、冰体的生长和海冰融化的季节性周期中,南极冰藻必须经受光照辐射、温度和盐度巨大的梯度变化,才能成功生存下来。储藏在海冰中的冰藻,在冬天成为南极磷虾的“粮仓”。

  “许多在极端严酷的环境中成功生存的微生物,是依赖于一种或多种极端物化因子的极端生命形式,它们构成了地球生命形式的‘独特风景线’。其存在的原理与意义,为我们更好地认知生命现象、发展生物技术,提供了宝贵的知识源泉。”周朦说。

脆弱的南极生态

正在融化的冰山

  为“解码”南极生命,加强对南极生态研究,上海交通大学和中国极地中心已签署协议,合作筹建极地生态保护研究所。依托双方高水平研究基地,聚焦南极生命、资源、环境、技术等内容开展科学研究。主要致力于开展极地环境和生命研究,冰下湖、深海和深冰中微生物生命和种群类型、代谢与演化过程与生态环境研究;全球气候变化下生物种群迁移、适应及选择与竞争机制研究;环境与生物协同演化机制及其与时空尺度的对应关系等。

  “深入研究南极等极端环境下的生命现象,有助于揭示生命起源、生命极限、生命本质、其他生命形式等一些重大问题,解码其特殊的生理机制与分子基础,今后或将对一些经典的生物学理论提出挑战。”周朦说。


鲜花

握手

雷人

路过

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