小水坑表面总有虹彩色浮油你看见的,是

河湖沿岸的小水坑,小池塘里,常常会发现看起来像是浮油污染的虹彩。

有时候,浮油虹彩确实是人类活动留下的痕迹。但大部分时候,诉说着完全不同的故事:那里实际上是一个活生生的小世界。

你看见的是「圆盘纤发菌」群落——废土世界的希望之光。

理解世界的真理之一

细菌无处不在,大多是自由生活的有机体,通常只有几微米,由一个生物细胞组成。

细菌是最早出现在地球上的生命形式之一,今天依然存在于地球的任何栖息地中——土壤、水、酸性温泉、放射性废料、地壳深处......还有,所有的植物和动物身上。

当然包括我们人类,比如皮肤上,肠道中。

哦,猫子你说的是益生菌,懂了。不,你不懂,我也不懂。

粗略估计,只有不到2%的细菌物种得到了充分研究;无数的细菌尚未被表征;甚至大量已知物种根本无法在实验室中培养。它们仿佛生活在一个完全不同的世界,我们几乎不了解的世界。

在猫子自己的日常生活中,每当对某一件事不太明白,就会追踪这件事背后「钱」的流动路径,往往有眼前一亮的感觉。

在理解世界方面,也同理——观察一下我们这个星球的生态回路,碳、硫、磷或氮等物质循环的方式,就是世界的真理之一。

担负这个循环重任的生物体就是细菌。

大部分细菌通过将溶解的化合物转化为能量来提供维持生命所需的营养,对环境有益,对生命至关重要。

铺垫得够多了,赶紧回到今天的主角——圆盘纤发菌(Leptothrixdiscophora),更为特殊的小家伙,它们“呼吸”的各种重金属。

圆盘纤发菌,“呼吸”铁

如果你在网上搜Leptothrixdiscophora这个二项名,会冒出来一些不同的、貌似权威的中文翻译,请别截图拿来怼猫子。

Leptothrix——是纤发菌属,这没什么疑义;discophora,同样来自希腊语,任何圆圈形、盘状的东西。

圆盘纤发菌,这么叫反正很形象——显微镜下,小细菌的样子就是一个圆圈圈儿,再长一条细毛尾巴。

纤发菌属的已知5个物种,全部出现在静止或缓慢流动的铁质、中性至微酸性淡水中。它们的生活方式都是严格的需氧、氧化和化学有机异养。

注意:化学营养细菌不进食、也不进行光合作用;相反,圆盘纤发菌从溶解在河水中的重金属,铁和锰中获取能量。

从某种意义上说,与我们呼吸或呼吸氧气的方式类似,这种细菌对铁也有同样的作用,它们算是在“呼吸”铁。这种化学反应,就是彩虹色的由来——细菌氧化这些重金属的结果。

彩虹色“油”膜,你需要捅一捅,仔细观察

夏季,当溪流水位下降时,岸边形成相对静止的微型"港湾",或死水池,如果富含铁和锰,纤发菌群往往会在这里大量繁殖。

这时,它们在水面上生成氧化金属膜——从一小摊,大至能覆盖大约20平方米。

我们通常会将它们误认为是水坑或池塘表面的某种化学物质,或是“浮油”虹彩。

其实很好分辨,这些细菌形成的彩虹色薄膜的不同之处在于:当受到落叶或下面水运动的干扰时,薄膜——薄薄的固体,而不是液体——将会破碎。破坏会产生“裂缝”,而不是像油一样重新融合在一起。

伸出手指,捅一捅。

一个多彩、自然发生的图画,破碎的虹彩世界,仿佛我们的陆地板块碎裂迁移,震撼着那里活着的无数生命。

写在最后

科学家们一直致力于利用这些细菌的金属氧化能力来造福人类社会。

铁和锰天然存在于矿床中。通常,它们会缓慢分解并释放到环境中,采矿等开发项目无疑会加速这一过程,污染溪流、湖泊和地下水。

在很多国家和地区,一些地下水源的铁和锰含量达到有毒水平,科学家们尝试在滤水器中种植纤发菌属的小家伙,获得了很好的效果。

细菌氧化溶解在水中的金属,并将它们转化为固体,可以过滤掉,使水可以安全饮用。

未来,如果我们这个物种的脚步不斟酌,没有迈向人类大同,而是在废土世界残喘——这些细菌可能是子孙后代们赖以生存的希望之光之一呢。

作者感谢你的



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