Fäulnis Pilz schafft schöne, glitzernde "Haareis"
Eine Jahrhundert währende Puzzle über wie feine Stränge aus glitzernden Eis brach durch Fäulnis Äste, wie Kopf des Haares ist näher an gelöst wird.
Die Stränge, genannt "Haar Ice" gibt es nur wenn Kälte resistente Pilze anwesend sind, und Wissenschaftler jetzt verstehen, wie die Pilze Eis Wachstum anregen können.
Alfred Wegener, berühmt für seine Theorie der Kontinentalverschiebung, zunächst identifiziert und studierte Haareis in 1918. Zur Zeit, er verdächtigt die Eisbildung wurde auf das Vorhandensein von Myzel verbunden – die Wurzeln eines Pilzes, die live auf verrottendem Holz und absorbieren Nährstoffe, bilden eine blasse, weiße, cobweblike Beschichtung. Jedoch erst ca. 90 Jahre später, dass Forscher Beweise gefunden, dass der Pilzen Wurzeln wichtige Vorläufer Haareis waren. Nach Behandlung von Myzel bedeckten Holz mit einem Fungizid oder Eintauchen in kochend Wasser, wachsen nicht Haareis, sie fanden. [Sehen Sie atemberaubende Fotos von Haareis]
"Die gleiche Menge an Eis auf Holz mit oder ohne Pilz Aktivität produziert wird, aber ohne diese Tätigkeit bildet das Eis eine crustlike Struktur," Christian Mätzler, Co-Autor der Studie und emeritierter Professor am Institut für angewandte Physik an der Universität Bern in der Schweiz, sagte in einer Erklärung.
Der Pilz hilft das Eis in dünne Haare mit einem Durchmesser von nur 0,01 mm (0,0004 Zoll) wachsen, und um die Stränge in dieser Form über mehrere Stunden bei Temperaturen in der Nähe von 32 Grad Fahrenheit (0 Grad Celsius) zu halten, fügte er hinzu.
Forscher die Schuld der jahrhundertelangen verspäteten Erklärung für wie Haareis auf seine Flüchtigkeit und nördlichen Bereich wächst – die schimmernden Fäden wachsen überwiegend in breiten zwischen 45 und 55 Grad Nord durch Länder wie Kanada, Frankreich, Deutschland, Indien, Irland, den Niederlanden, Russland, Schottland, Slowenien, Schweden, Schweiz, USA und Wales. [Sehen Sie Haar Eis wachsen im Zeitraffer-Video]
"Wächst vor allem in der Nacht und Haareis wieder schmilzt, wenn die Sonne aufgeht," sagte Gisela Preuß, ein Biologe des Wiedtal-Gymnasiums in Neustadt, Deutschland, einige Haareis Fotos für die neue Studie erfasst. "Es ist unsichtbar im Schnee und unauffällig in Raureif."
Auf der Jagd nach Haareis
"Als wir zum ersten Mal auf einem Waldspaziergang Haareis sahen, wir durch seine Schönheit überrascht wurden," sagte Mätzler. Obwohl das Haareis schmilzt in der Regel am selben Tag, die, den es bildet, wenn die Temperatur unter dem Gefrierpunkt bleibt und die Luft feucht ist, "kann es länger dauern, aber dann verblasst", sagte Preuß Leben Wissenschaft in einer e-Mail.
In der neuen Studie untersucht Preuß Proben von Totholz, das Haar Eis vor den Wintern in 2012, 2013 und 2014 in den Wäldern in der Nähe von Brachbach in Westdeutschland trug. Sie schaute auf die Holzstücke unter dem Mikroskop und fand 11 verschiedene Arten von Pilzen. Eine Art — Exidiopsis effuse — erschien in jeder Probe.
"Ähnliche Eisformationen aus Boden und tot Stiele einiger Pflanzen bekannt sind, aber bisher gibt es keine Spur [von] das Vorhandensein eines Pilzes in diesen Fällen", sagte Preuß.
Aus verrottendem Holz, Haareis
Die Forscher auch analysiert die geschmolzene Haareis und fanden Bruchstücke der organischen Verbindungen Lignin und Tannin. Lignin, das in Gefäßpflanzen einschließlich Landpflanzen wie Moose und Nadelbäumen gefunden, macht etwa 20 bis 30 Prozent des trockenen Holzes und hilft Holz seine Härte und Widerstandsfähigkeit gegen Fäulnis. Tannin auch tritt häufig in Gefäßpflanzen und schützen Pflanzen vor Herbivories, die ihren herben Geschmack nicht mögen.
Allerdings können bestimmte Pilze und Bakterien absondern das Enzym Lignase und brechen das Lignin, Rot mit feucht, weich und schwammig Rinde verursacht, dass sieht weiß oder gelb. Weißfäule kann die Pilze Effekte verbessern — die Helligkeit des Haareis auf Holz erhöht, da das Holz zersetzt, die Forscher fanden heraus, weil das zerlegte Holz heller. [Eis Welt: Galerie der beeindruckenden Gletscher]
Pilz wirkt auch als ein Haarspray durch Gestaltung die fragile Eis Haare und halten die Stränge in Ort, während Lignin wahrscheinlich Rekristallisation, verhindert die Umwandlung des kleinen Eiskristallen und größeren ist.
Das Haareis wird auch beeinflusst durch die Struktur des Holzes, aus denen es ausstrahlt, die neue Studie offenbart. Büschel können von einem Zweig nach außen wachsen können, bilden einen Mittelteil ähnlich wie menschliches Haar und direkt zu verlängern oder curl zurück in Richtung der Branche. Der letztere radial Wachstumsmuster ist häufiger und scheint eine Erweiterung der natürlichen Strahlen, die in Holz Strahlen. Die Stränge wachsen 10.000 Mal länger als sie dick sind.
Die Forscher auch festgestellt, dass die Wurzel des Haares Eises — einen Kristallisation Kern genannt – besteht wahrscheinlich aus Lignin und Tannin. Wenn die Lufttemperatur ausreichend sinkt, friert Wasser in Kristallisation Kerne auf dem Holz. Erstellen Sie dann die Kerne eine Passage für Wasser aus den Poren des Holzes eindringen und in Eis Haare verlängern.
In Zukunft Forschung, wollen die Forscher um die Details der Verbindung zwischen dem Pilz und Haar Eis zu optimieren.
"Ich möchte, damit die Menschen erkennen, dass Wissenschaft ohne jegliche Relevanz für Dinge unvergesslich schön sein kann, die Materie in menschlichen Bedürfnisse," sagte Mätzler Leben Wissenschaft in einer e-Mail.
Die Studie wurde in der Zeitschrift Biogeosciences 22 Juli veröffentlicht.
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