在一項新的研究中,科學家們揭示了一種細菌產生冰晶的機制。這種名為Pseudomonas syringae細菌,就像大自然的天然制冰機。研究人員認為,這些細菌產生的冰晶可能是自然界產生云和雪的來源之一。該研究發表在《Science Adv?ances》上。
在這項研究中,一個國際研究小組利用一種商業用途的造雪細菌來進行實驗。雖然細菌已經死去,它們仍然有制冰蛋白錨定于它們的細胞壁外層,因此還是能夠形成冰晶。研究人員發現,當與丁香假單胞菌水相互作用,制冰蛋白能夠重新排序周圍的水分子,形成類似于冰的晶核結構,從而導致了水到冰的變化。此外,通過從水中除去熱量,該細菌的作用幾乎像一臺冰箱一樣。該研??究還使用了計算機模擬,來預測水分子如何在細菌細胞外壁重排,從而給出了丁香假單胞菌產生冰晶的模型。
純凈的水的結晶溫度很低,甚至可以達到零下40攝氏度。因此在相對高溫環境下,冰晶的產生往往需要一個晶核,這個晶核可能是圍??繞一個塵埃形成的。而丁香假單胞菌可以形成這樣的晶核,從而在高空中讓水蒸氣在相對的高溫環境中產生冰晶,再形成云。隨著云的形成和氣流對流環境的產生,冰晶開始下降,并在一定環境下溶化形成雨水。雖然科學家并不知道該細菌是否能夠產生降雨,但是他們已經揭示出了這些細菌產生冰晶的原理。
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