南极洲的北半球夏至是什么样的？

6月21日是北半球夏至的日子，也是南极最重要的节日——中冬节3354。与北半球相反，今天以后，南极洲的黑夜和白昼都在减少，白昼逐渐增多。仲冬节已成为世界各地南极科考队员的共同节日。

位于地球最南端的南极洲，因其独特的地理位置，寒冷干燥，风速大，风暴频繁，冰雪储量大，是平均海拔最高的大陆。长期以来，生活在南极地区的生物，包括陆地、淡水、冰雪、海洋的生物，才是这块大陆的真正主人。

在广袤极寒的地方，极地生物在漫长的进化适应过程中，都练就了哪些神奇的本领？

据上海交通大学海洋学院院长周猛教授介绍，在南极圈范围内，即南纬66度33分以南的广大地区，平均一年有3个月左右的极夜。在南纬90度，是半年极夜，半年极昼。在生命漫长的进化过程中，独特的环境会孕育独特的生物，造就生物的各种适应性。南极生物对环境的适应表现在很多方面，包括对黑暗、低温、高盐、干燥和紫外线辐射的抵抗。

比如南极最著名的“形象大使”企鹅，由于其特殊的形态结构和适应低温的特殊生理功能，能够在冰雪大陆上世代生存繁衍。企鹅的羽毛分为内外两层：外层是细长的管状结构，内层是细密的绒毛，可以防止冷空气对外入侵和热量对内散失，绒毛层可以吸收和储存微弱的红外能量；企鹅体内厚厚的脂肪层也为其保持体温和抵御寒冷提供了主要能量。

企鹅是温血动物，体温一般恒定在37。为了适应严寒，防止体温流失，它还进化出了“体温不同”的能力，即身体的温度高于脚的温度。这是因为脚通常站在温度较低的冰雪上，可以降低热量散失的速度。研究发现，随着气候的变化，企鹅的栖息地面临着风雪的挑战和邻近海域生物种群分布的变化，不得不进行大规模迁徙。

南极磷虾是南大洋生态系统初级生产的主要消费者，也是鱼类、鱿鱼、海豹、海鸟和鲸鱼的主要食物，在南极生态系统中起着至关重要的作用。到目前为止，科学家们仍然没有完全了解南极磷虾是如何在南大洋寒冷、黑暗和漫长的冬天中存活下来的。

由于南大洋的冬季非常漫长，浮游植物因缺少阳光而停止生长，南极磷虾也很难获得长时间维持生命所需的食物。研究人员的实地观察结果发现，南极磷虾在没有藻类的情况下，可以转向捕食中小型浮游动物。实验室培养实验的结果也表明，南极磷虾在没有食物的情况下可以存活200天左右。当食物极度匮乏时，南极磷虾的身体可以变小，呈现“负增长”，靠自身的体脂维持生命。

南极冰藻是生长在南极海冰、海冰边缘或海水中的微生物，是南极磷虾冬季的重要食物来源。恶劣的极地环境也造就了南极冰藻特殊的生物学特性。

海冰为南极冰藻的生长提供了合适的栖息地。海冰形成过程中，海水中的南极冰藻从海水中分离出来，结合成冰。许多种类的南极冰藻可以抵抗这种变化，形成明显的海冰生物群落。在海冰形成、冰体生长和海冰融化的季节循环中，南极冰藻必须经历光辐射、温度和盐度的巨大梯度变化才能成功生存。海冰中储存的冰藻在冬天成为南极磷虾的粮仓。

“许多在极端恶劣环境中成功生存的微生物，都是依赖于一种或多种极端物理和化学因素的极端生命形式，它们构成了地球上生命形式的‘独特景观’。它存在的原理和意义为我们更好地理解生命现象和发展生物技术提供了宝贵的知识来源。”周伟说。

为“解码”南极生命，加强南极生态研究，上海交通大学与中国极地中心签署协议，共建极地生态保护研究所。依托双方高水平的研究基地，围绕南极生命、资源、环境和技术开展科学研究。主要致力于冰下湖泊、深海和深冰的极地环境与生命、微生物生命与种群类型、代谢与进化过程及生态环境的研究；全球气候变化下生物种群的迁移、适应、选择和竞争机制研究：环境与生物的协同进化机制及其与时空尺度的对应关系。

“深入研究南极等极端环境下的生命现象，将有助于揭示生命起源、生命极限、生命本质等其他生命形式的一些重大问题，解码其特殊的生理机制和分子基础，并在未来挑战一些经典的生物学理论。”周伟说。