環球科學 - 這種生物能造出細如毛髮的冰絲－鑽石舞台

擬黑耳

撰文 | 萊斯利·內莫（Leslie Nemo）

翻譯 | 白德凡

從圖中，我們可以看到這根樹枝長出了「毛髮」。這些毛髮看起來像是毛茸茸的雞毛撣子，或蓬鬆的棉花，甚至有點像劣質的白色假髮。但事實上，每一根髮絲都是由又冷又硬的冰構成的。

如絲般光滑的「毛髮狀冰」（hair ice）的產生需要一種寄生在腐爛木頭上的特殊真菌——擬黑耳（Exidiopsis effusa），其中腐爛的木頭要來自於一種特定的有着寬闊扁平葉子的樹。而且毛髮狀冰的產生還需要在足夠潮濕的環境中，溫度略低於冰點（0℃）。這些特殊條件似乎很難同時滿足，但毛髮狀冰在自然界中又很常見，這使得科學家為毛髮狀冰的形成機制困惑了一個多世紀。這些科學家包括阿爾弗雷德·魏格納（Alfred Wegener），他曾在1912年提出地球的各個大陸以前是連在一起的。直到2015年，科學家明確了擬黑耳在毛髮狀冰的形成過程中所起的作用。

通過觀察野外和自家花園裡生長的毛髮狀冰，研究人員對毛髮狀冰的形成機制有了些許的了解。在適宜的溫度和濕度下，樹枝表面的水會結冰，而木材孔隙里的水仍保持在液態。這兩種狀態的水之間存在溫差，從而產生一種吸力，將液態水「吸」到凍結鋒面（freezing front，水與冰的交界面），使冰逐漸向外延伸生長，形成毛髮狀冰。

研究表明，擬黑耳真菌會消化樹木中的大分子物質，從大分子中產生的分子片段可以作為毛髮狀冰的生長支架。毛髮狀冰能長到20厘米長，每根毛髮的直徑可以細至0.02毫米，而且有一些會呈捲曲或波浪形。即使溫度在冰點附近起伏不定，這些毛髮狀冰也可以「存活」數天。一些研究人員推測，毛髮狀冰之所以能夠承受環境條件的變化，是因為樹木中的某種物質起到了防凍劑的作用。當溫度發生變化時，這種物質可以防止毛髮狀冰的形狀發生改變。未來，科學家會繼續在每年天氣轉冷的時候，記錄這種冰凍之謎。