极地冰虫(拉丁学名:Mesenchytraeus solifugus),是线蚓科线蚓属下的环节动物门。极地冰虫主要集中在阿拉斯加州,仅分布于北美西北部,栖息范围从阿拉斯加南部沿海山脉,经不列颠哥伦比亚省海岸山脉、华盛顿哥伦比亚特区喀斯喀特山脉,延伸至俄勒冈州三姐妹峰与奥林匹克山脉,且仅栖息于冰川。
极地冰虫体型微小,体长约1厘米,宽约1毫米,通体漆黑(水中呈红色或红棕色),细如丝线。极地冰虫体内含有抗冻蛋白(AFP),这种蛋白能够防止它们完全冻结。白天极地冰虫躲藏在冰川表面之下,避开正午强烈的阳光,活跃高峰在黄昏时分,其成群出现,以冰川表面的微小藻类和细菌为食。极地冰虫仅能在0°C~4°C的区间内存活,一旦温度升高,其身体组织便会失稳分解。其代谢依赖寒冷环境。在静水池中,极地冰虫的密度极高,它们或躺在池底的泥沙中,或紧紧地缠绕在一起,形成由几条到上百条冰虫组成的扭曲束,这种聚集行为很可能是它们繁殖周期的一部分。
极地冰虫的进食行为促进营养循环,支撑其他微小生物,甚至影响冰川化学性质。1887年,冰川地质学家在阿拉斯加州缪尔冰川首次科学记录极地冰虫。1898年,埃默里将其命名为极地冰虫。2005年,美国航空航天局(NASA)出资20万美元资助极地冰虫的研究项目。NASA认为极地冰虫能够在如此恶劣的环境中生活自若,本身就证明木星或者其他星球上可能也存在类似的外星生物。
发现历史
1887年,冰川地质学家George Frederick Wright在阿拉斯加缪尔冰川(Muir Glacier)首次科学记录极地冰虫,观察到其形态和栖息特征。1893年,拉塞尔(Russell)在马拉斯皮纳冰川再次观察并记录该生物。1898年,埃默里(Emery)通过多篇论文对1900年登山队在马拉斯皮纳冰川采集的标本进行描述,将其命名为Melanenchytraeus solifugus。
1899年,摩尔(Moore)发表研究,基于另一支登山队在马拉斯皮纳冰川采集的标本,提出该生物应归入线蚓属(Mesenchytraeus),修订命名为Mesenchytraeus solifugus,这是线蚓属在新大陆被命名的首个物种。1904年,艾森(Eisen)对线蚓科(Enchytraeidae)进行系统性修订,重新定义线蚓属,描述18个新种,并通过缪尔冰川、拉佩鲁兹冰川的标本验证,确认该“冰川蠕虫”符合修订后线蚓属的分类标准,解决此前分类争议。
1916年,韦尔奇在雷尼尔山上部积雪区与冰川中,发现并描述该物种的新亚种Mesenchytraeus solifugus rainierensis;在该山下部积雪区鉴定出差异显著的新种Mesenchytraeus gelidus。1917年,韦尔奇对太平洋大冰川的Mesenchytraeus solifugus标本进行描述,但记录不完整;此后至1970年前,该物种仅在分类检索表及部分文献综述中被提及,无新研究信息。1970年,泰南发表相关研究,为1917年后该物种的重要研究补充。
2005年,美国航空航天局(NASA)出资20万美元资助极地冰虫的研究项目。NASA认为极地冰虫能够在如此恶劣的环境中生活自若,本身就证明木星或者其他星球上可能也存在类似的外星生物。美国《国家地理》也注意到了冰虫,资助研究者寻找冰虫。《国家地理杂志》认为,冰虫在器官移植方面的价值远比它所代表的外星生命更有现实意义。
形态特征
极地冰虫体型极其微小,体长约1厘米,宽约1毫米,通体漆黑、细如丝线。冰川冰虫呈深褐色至黑色(但在水中时会呈现红色或红棕色)。在冰川上看到它们时,它们就像散落在冰雪中的细线。
生理特性
极地冰虫体内含有抗冻蛋白(AFP),这种蛋白能够防止它们完全冻结。抗冻蛋白通过降低冰点和包裹冰分子来抑制冰的生长。极地冰虫会产生一种名为“冰结合蛋白”(ice-binding proteins)的特殊蛋白质,这种蛋白质可以阻止细胞内形成具有破坏性的冰晶,类似于防冻剂,使它们即使在极寒条件下也能免于冻结。此外,冰虫的细胞膜含有独特的脂肪酸,这些脂肪酸在低温下仍能保持流动状态,使营养物质能顺利通过而不硬化。
分布栖息
极地冰虫主要集中在阿拉斯加州,仅分布于北美西北部沿海冰川,栖息范围从阿拉斯加南部沿海山脉,经不列颠哥伦比亚省海岸山脉、华盛顿哥伦比亚特区喀斯喀特山脉,延伸至俄勒冈州三姐妹峰与奥林匹克山脉。这些区域地处科迪勒拉冰盖南界之外,且极地冰虫仅栖息于冰川。
生活习性
白天,极地冰虫躲藏在冰川表面之下,避开正午强烈的阳光。据报道,冰虫的踪迹遍布冰川积雪表面以下数厘米至数米处;它们也曾在冰洞壁上出现,深度可达数十米。它们通常在下午3点后开始出现,具体时间取决于地点的阴凉程度和季节。极地冰虫的活跃高峰在黄昏时分,随着日落与温度下降,极地冰虫成群出现,在冰面滑行的动作缓慢而优雅,以冰川表面的微小藻类和细菌为食。
在冰川峰南侧的苏厄特尔冰川,2002年记录的平均密度约为每平方米2600条冰虫。该冰川面积为2.7平方公里,这意味着冰川上有超过70亿条冰虫。
极地冰虫常活动在冰川融水潭、冰雪浆以及冰川内部或表层的溪流中,即便在白天也不例外。科学家认为,水体能够有效过滤长波辐射,使冰虫在光线强烈时也能在此活动。冰虫在水潭和溪流中觅食时,会将身体一端固定在冰面上,另一端(显然是口部)在水中来回摆动。即便在流速极快、水流湍急的水域,它们也能牢牢附着,但更常在冰川上流速缓慢至中等的溪流中觅食。
生长繁殖
极地冰虫仅能在约0°C到4°C的区间内存活,一旦温度升高,其身体组织便会失稳分解。极地冰虫的代谢依赖寒冷环境,生命力也极为顽强,圣海伦火山喷发后,它们仍在山体上新形成冰川的粒雪层中存活下来。
在静水池中,极地冰虫的密度极高,它们或懒洋洋地躺在池底的泥沙中,或紧紧地缠绕在一起,形成由几条到上百条冰虫组成的扭曲束。这种聚集行为很可能是它们繁殖周期的一部分。
主要价值
生态价值
极地冰虫的进食行为促进营养循环,支撑其他微小生物,甚至影响冰川化学性质。
科研价值
极地冰虫细胞能够在低温下保持正常新陈代谢,而移植的器官在冷藏过程中却消耗能量,快速萎缩。如果冰虫新陈代谢的秘密能够揭开,医生就可以用化学和药物使器官保存更长久。
参考资料 >
阿拉斯加“冰虫”:极寒中的生命奇迹与脆弱启示.南国极地问题研究中心.2026-02-09
Mesenchytraeus solifugus (Emery, 1898).catalogueoflife.2026-02-09
Ice Worms and Their Habitats on North Cascade Glaciers.尼科尔斯学院.2026-02-09
American Journal of Science.ajsonline.2026-02-09
ECOrX)GICAL INVESTIGATIONS OF ICE WORMS ON CASEMENT GLACIER SOUTHEASTERN ALASKA .osti.2026-02-09