Арбузный снег - Watermelon snow

Арбузный снег на Mount Ritter В Калифорнии

Арбузный снег, также называется снежные водоросли, розовый снег, красный снег, или кровавый снег, это явление, вызванное Chlamydomonas nivalis, разновидность зеленые водоросли содержащий вторичный красный каротиноид пигмент (астаксантин ) в дополнение к хлорофилл. В отличие от большинства видов пресноводных водорослей, это криофильный (холодолюбив) и хорошо себя чувствует в ледяной воде.[1]

Этот тип снега распространен летом в альпийских и прибрежных полярных регионах по всему миру, таких как Сьерра-Невада из Калифорния. Здесь, на высотах от 10 000 до 12 000 футов (3 000–3 600 м), температура холодная круглый год, поэтому снег не выпадает из зимних штормов. Если вы сжимаете снег, наступая на него или слепя снежки, он становится красным. Прогулка по арбузному снегу часто приводит к ярко-красной подошве и розовым манжетам брюк.

Снежные водоросли доминируют в ледяной биомассе сразу после начала таяния, и их пигментация может значительно затемнить поверхность ледника. Это играет важную роль в таянии ледников.[2]

История

Самые ранние упоминания об арбузном снегу встречаются в трудах Аристотель.[3][4] Арбузный снег озадачил альпинистов, исследователей и натуралисты В течение тысяч лет некоторые предполагали, что это было вызвано минеральными отложениями или продуктами окисления, которые выщелачивались из горных пород.

В мае 1818 года четыре корабля отплыли из Англии на поиски Северо-Западный проход и нанесите на карту арктическое побережье Северной Америки. Суровая погода заставила их наконец повернуть корабли вспять, но экспедиция внесла ценный вклад в науку. Капитан Джон Росс заметил малиновый снег, который струился по белым скалам, словно потоки крови, когда они огибали Кейп-Йорк на северо-западном побережье Гренландия. Десант остановился и привез образцы в Англию. Времена писал об этом открытии 4 декабря 1818 г .:[5]

Капитан сэр Джон Росс привез из Баффинова залив количество красного снега, или, скорее, снежной воды, которое было подвергнуто химическому анализу в этой стране с целью открытия природы его красящего вещества. В этом случае наша доверчивость подвергается крайнему испытанию, но мы не можем понять, что есть какие-либо основания сомневаться в том, что заявлено. Сэр Джон Росс не видел ни одного красного снега; но он видел, что ею покрыты большие участки. Цвет снежных полей был неоднородным; но, напротив, были пятна или полосы более или менее красного цвета и разной глубины оттенка. Ликер, или растворенный снег, настолько темно-красного цвета, что напоминает красный портвейн. Утверждается, что спиртосодержащий напиток оставляет осадок; и что на этот вопрос нет ответа, животного или растительного происхождения этот осадок. Предполагается, что цвет зависит от почвы, на которую падает снег: в этом случае на льду не видно красного снега.

В последующей статье через три дня был сделан ошибочный вывод о том, что окраска была вызвана отложениями метеорного железа:[6]

Высказывались некоторые сомнения относительно красного снега, наблюдаемого сэром Джоном Россом и его сотрудниками в недавно открытом арктическом регионе; но когда станет известно, что железо, которое также было найдено там, лежащее на поверхности, в кучах и в значительных количествах, было полностью метеорным, сомнения исчезнут, и этот факт будет иметь легкое решение. Сэр Джон Росс принес домой небольшие образцы этого железа, которое г-н профессор Бранде подвергало обычным испытаниям, и оказалось, что это именно тот вид метеорных камней, которые иногда падают в более южных широтах. Он пропитан никелем, которого нет в земляном железе. То, что нагружает атмосферу жидкостью, из которой состоит это метеоритное железо, служит для окрашивания снега; железо считается цветником всех металлических и растительных материалов.

Необычные арбузные снежные ямы с оранжевым следом ботинка
Следы, проложенные скольжением по арбузному снегу в горах Уинта в штате Юта

Когда Росс опубликовал свой отчет о путешествии в 1818 году, он содержал ботаническое приложение Роберт Браун. В нем Браун предположительно приписал красный снег водоросли.[7]

Об этом явлении также сообщили из Шотландское нагорье в девятнадцатом веке и впоследствии зарегистрированы с научной точки зрения на снежном пятне в Кэрнгорм горы в 1967 г.[8]

Chlamydomonas nivalis

Основная статья: Chlamydomonas nivalis

Chlamydomonas nivalis это зеленая водоросль красный цвет обязан ярко-красному каротиноид пигмент, который защищает хлоропласт от интенсивного видимого, а также ультрафиолетовая радиация, а также поглощение тепла, которое обеспечивает водоросли жидкой водой, поскольку вокруг них тает снег. Цветение водорослей может достигать глубины 25 см (10 дюймов), при этом каждая ячейка имеет размер от 20 до 30 микрометры в диаметре, примерно в четыре раза больше диаметра человека Красная кровяная клетка. Было подсчитано, что в чайной ложке талого снега содержится миллион или более клеток. Иногда водоросли накапливаются в «солнечных чашах», которые представляют собой неглубокие углубления в снегу. Каротиноидный пигмент поглощает тепло, в результате он углубляет солнечные лучи и ускоряет скорость плавления ледники и сугробы.

В зимние месяцы, когда их покрывает снег, водоросли переходят в состояние покоя. Весной питательные вещества, повышенный уровень света и талой воды стимулируют прорастание. Когда они прорастают, покоящиеся клетки выделяют более мелкий зеленый цвет. жгутик клетки, которые перемещаются к поверхности снега. Когда жгутиковые клетки достигают поверхности, они могут потерять свое жгутики и форма апланоспоры, или толстостенные покоящиеся клетки, или они могут функционировать как гаметы, сливаясь попарно, образуя зиготы.

Многие виды питаются C. nivalis, в том числе простейшие такие как инфузории, коловратки, нематоды, ледяные черви и коллембол.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Уильям Э. Уильямс; Холли Л. Гортон и Томас К. Фогельманн (21 января 2003 г.). «Поверхностные газообменные процессы снежных водорослей».. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 100 (2): 562–566. Bibcode:2003ПНАС..100..562Вт. Дои:10.1073 / pnas.0235560100. ЧВК  141035. PMID  12518048.
  2. ^ Лутц С., Анезио А.М., Райсвелл Р. и др. Биогеография микробиомов красного снега и их роль в таянии арктических ледников. Nature Communications. 2016 июн; 7: 11968. DOI: 10.1038 / ncomms11968.
  3. ^ Аристотель. "История животных V". Чикагский университет. п. 19. Получено 13 августа 2018.
  4. ^ Вернер, Петра (2007). Roter Schnee oder die Suche nach dem f {"a} rbenden Prinzip" (PDF). Akademie Verlag Berlin. В архиве (PDF) из оригинала от 09.08.2016.
  5. ^ «Красный снег из Арктики». Времена. 4 декабря 1818 г. с. 2.
  6. ^ «Королевское здоровье». Времена. 7 декабря 1818 г. с. 2.
  7. ^ Браун, Роберт (1818). «Список растений, собранных офицерами и т. Д. Во время путешествия капитана Росса на берегах Баффинова залива». Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)
  8. ^ Снежная микрофлора в горах Кэрнгорм, Шотландия http://pdfserve.informaworld.com/370009__780343798.pdf

внешние ссылки