微生物能够茁壮成长的条件确实令人惊叹，在地球上最极端的条件下，有时甚至超出地球范围。但你知道有些细菌非常喜欢寒冷，以至于它们实际上会导致冰的形成吗？
一种名为丁香假单胞菌的植物病原体，负责造成作物霜冻损害，它善于在自身周围形成冰晶核，甚至被用于为滑雪胜地制造人造雪。科学家们早已知道丁香假单胞菌在生物学和大气科学中扮演着重要角色，因为它能在高于冰点的温度下形成冰。但直到现在，研究人员从未近距离观察过细菌和水界面在结冰时所发生的情况。研究人员利用详细的成像工具，研究了细胞膜中的特定蛋白质，以了解它们如何创建一个冰晶可以形成的晶格。他们今天在《科学进展》杂志上发表了一项研究，公布了他们的发现。
研究人员使用了一种称为和频产生光谱的技术，该技术利用一组合成的激光器指向样品，以检测样品与溶液之间的界面。该工具的分析显示，丁香假单胞菌利用其细胞膜中的蛋白质，稍微改变附近水分子的位置，使它们能更整齐地排列成冰的晶格。然后，细菌可以利用振动能量将周围区域的热量排出，将水分子聚集成固体冰。研究人员写道，它非常有效地做到这一切——丁香假单胞菌完美地进化出了导致冰形成的能力。细胞膜中的抗冻蛋白在此过程中保护细菌免受损伤。
这些微观层面的发现可能对地球的水文循环和气候产生重大影响。研究人员写道，丁香假单胞菌拥有如此独特的分子特征，它在这些全球过程中可能发挥比以往认为的更大的作用。这一点很重要，因为丁香假单胞菌主要被研究为一种植物病原体，而不是全球降水过程中的关键参与者。
