探寻极端环境下的生命耐力

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1、探寻极端环境下的生命耐力　　临床医生和牙医都利用121℃的高压蒸汽来灭菌消毒，因为在这么高的温度中所有的生物都会死掉。可是一些新发现的细菌却是例外，它们不仅在121℃中还生长良好，在130℃的高温中还能够生存。　　这种细菌打破了以前发现的微生物的耐热记录，成为迄今已知微生物中的耐热“冠军”。　　不过这种耐高温的细菌只有在海底热泉中才找得到。　　近20年来，科学家一直在寻找破记录的耐高温细菌，前一个记录保持者可以在110℃下生存，而且其呼吸作用是用硫而非氧，所以大部分科学家都把注意力放在硫细菌上。但是美国麻州大学的科学家却注意到，大部分的耐高热细菌在呼吸作用中会利用到铁，所以他们在太平洋的深海

2、热泉中寻觅代谢铁的细菌。海洋学家们利用遥控操作的潜水艇，在太平洋海面以下2400多米深的胡安·德富卡海脊附近发现了这种微生物。它存在于含铁和硫等矿物的热泉水中。这些自海底喷涌而出的矿液呈黑色，能直立向上形成约3至4层楼房高的“黑烟囱”，因为压力的关系，最高温可达400℃。　　当他们把热泉水放到含有氧化铁的试管中时，发现有一种古细菌能还原氧化铁并且在100℃时还能生长。当他们测试该细菌的耐热极限时，发现在加热至121℃探寻极端环境下的生命耐力　　临床医生和牙医都利用121℃的高压蒸汽来灭菌消毒，因为在这么高的温度中所有的生物都会死掉。可是一些新发现的细菌却是例外，它们不仅在121℃中还生长良好

3、，在130℃的高温中还能够生存。　　这种细菌打破了以前发现的微生物的耐热记录，成为迄今已知微生物中的耐热“冠军”。　　不过这种耐高温的细菌只有在海底热泉中才找得到。　　近20年来，科学家一直在寻找破记录的耐高温细菌，前一个记录保持者可以在110℃下生存，而且其呼吸作用是用硫而非氧，所以大部分科学家都把注意力放在硫细菌上。但是美国麻州大学的科学家却注意到，大部分的耐高热细菌在呼吸作用中会利用到铁，所以他们在太平洋的深海热泉中寻觅代谢铁的细菌。海洋学家们利用遥控操作的潜水艇，在太平洋海面以下2400多米深的胡安·德富卡海脊附近发现了这种微生物。它存在于含铁和硫等矿物的热泉水中。这些自海底喷涌而出

4、的矿液呈黑色，能直立向上形成约3至4层楼房高的“黑烟囱”，因为压力的关系，最高温可达400℃。　　当他们把热泉水放到含有氧化铁的试管中时，发现有一种古细菌能还原氧化铁并且在100℃时还能生长。当他们测试该细菌的耐热极限时，发现在加热至121℃时仍具有繁殖能力，24小时内数量可翻一番。不仅如此，它在130℃下存活两个小时后，再重新置于103℃的环境下仍能继续生长。与之相比，前世界耐热“冠军”、1997年发现的一种最多可承受113℃温度的微生物，在121℃高压灭菌器中过了一个小时就热死了。　　该古细菌被命名为“菌株121”。这是一种太古生物。太古生物是细菌以及包括人在内的真核生物之外的第三种生命

5、形式，通常可在极热、极冷、高盐、强酸、强碱或压强极大的极端环境下生存。而且“菌株121”不是用氧，而是用铁来进行能量转换，这是以前不为人知的一种崭新的生物“呼吸”方式。科学家猜测，因为地球在形成后还经历颇长的一段时间才冷却，在早期较高温度环境下产生的第一批生命，或许正是通过这种方式进行新陈代谢的。　　这项研究开启了对耐高温和其他超常细菌如耐寒、耐酸生物的搜寻。地质化学家表示，生物可能延伸它们的领域到更深远的空间，而地球上的生物圈可能比我们想像的还要广大，甚至生命的可能性还扩充到外星球上。也因此，科学家们始终在不断探寻在极端环境下生存的生命。　　比如在南极，即使在气温达到摄氏零下六七十度，没有

6、任何有机物质的内陆，每半升雪中仍能找到一个细菌。　　科学家们认为，南极大陆的孤立状态，比那里的恶劣气候更加有效地抵制了细菌的传播，但是，通过大气对流、海洋环流以及生物迁徙等途径，有些细菌仍然传播到了南极大陆。而沿岸地区有一些细菌，特别是某些病菌，则是由人类带过去的。因为许多细菌和病毒都是从外面带进去的，一旦适应了那里的气候，就会大量地繁殖起来，从而给那里的生物造成威胁。　　南极地区缺少温暖，缺少水分，缺少肥料，缺少土壤，也就是说，几乎缺少植物生长所必需的一切，惟一不缺少的只有阳光。在这样奇特的条件之下，南极地区生长得最成功的是最原始的植物，如藻类、地衣和苔藓之类。生长在南极的藻类有350多种

7、，只要提供地点让它生长，即使环境艰苦，条件很差，这种微小植物照样也能大量生长，很快散开，给南极那些单调的淡褐色土地铺上一层鲜艳的色彩。　　地衣具有极为顽强的生命力。一块在大英博物馆里陈列了15年的地衣标本，偶然沾了一点水分之后，居然又生长了起来！而在实验室里，生物学家们惊奇地发现，即使在摄氏零下198度超低温的条件下，南极地衣也能够照样生存。因此，地衣恐怕也是地球上最为耐寒的植物。而地衣长寿的诀窍则是生长极其