北京時(shí)間6月25日消息 據(jù)美國(guó)《連線》雜志報(bào)道，曾經(jīng)何時(shí)，科學(xué)家經(jīng)常在一些被打上“不可能”標(biāo)簽的地區(qū)發(fā)現(xiàn)生命存在。但這扇發(fā)現(xiàn)之門已經(jīng)很久沒有被打開過，其中的原因并不在于發(fā)現(xiàn)速度趨于緩慢。如果非要給出一個(gè)理由的話，那只能是科學(xué)家此前的發(fā)現(xiàn)步伐太快，以致沒有新發(fā)現(xiàn)浮出水面。時(shí)至今日，科學(xué)家已經(jīng)可以確定一點(diǎn)，地球上幾乎任何一個(gè)地區(qū)都有生命存在。
經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)30億年的進(jìn)化，生命的觸角已經(jīng)延伸到地球的每一個(gè)角落，從大洋深處、洋底到平流層上端，所有最后的隱蔽處和裂縫處都有生命活動(dòng)跡象。從熾熱和冰冷到純酸性和原子彈輻射，似乎沒有什么極端環(huán)境是細(xì)菌和微生物無法承受的。
下面這8幅圖片展現(xiàn)的是一些最為強(qiáng)悍的細(xì)菌和古細(xì)菌種群，雖然并沒有得到人們的太多重視，但它們卻也是“生物樹”上一根重量級(jí)枝干。
1.細(xì)菌和古細(xì)菌存在巨大差異
在美國(guó)黃石公園的溫泉中存在一種嗜熱的古細(xì)菌
科學(xué)家最初認(rèn)為，古細(xì)菌復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及細(xì)菌，而細(xì)菌則擁有一個(gè)細(xì)胞核，實(shí)際上，任何一種理解都是錯(cuò)誤的。細(xì)菌和古細(xì)菌之間存在巨大差異，但這種差異并不體現(xiàn)在對(duì)其進(jìn)行等級(jí)判定的方式上。細(xì)菌和古細(xì)菌的一個(gè)共同點(diǎn)在于，都沒有細(xì)胞核或者其它被細(xì)胞膜包裹的細(xì)胞基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。只有構(gòu)成動(dòng)植物和真菌的真核細(xì)胞才擁有這種結(jié)構(gòu)。
2. 格陵蘭冰川下沉睡12萬年細(xì)菌
格陵蘭冰川下沉睡12萬年細(xì)菌
左側(cè)的細(xì)菌名為“Herminiimonas glaciei”，是在格陵蘭一條冰川下方2英里(約合3公里)處的冰層中發(fā)現(xiàn)的，它是迄今為止發(fā)現(xiàn)的體積最小的微生物。Herminiimonas glaciei生有類似尾巴的超長(zhǎng)鞭毛，最適合在冰層微小的紋理中移動(dòng)。在上周發(fā)表于《國(guó)際系統(tǒng)與進(jìn)化微生物學(xué)雜志》的一篇研究論文中，賓夕法尼亞州大學(xué)的研究人員報(bào)告說已成功讓Herminiimonas glaciei蘇醒過來，在此之前，這種細(xì)菌估計(jì)已沉睡了12萬年。2008年6月，賓州大學(xué)研究小組報(bào)告了另一種在冰川發(fā)現(xiàn)并在實(shí)驗(yàn)室成功蘇醒的細(xì)菌——Chryseobacterium greenlandensis。他們認(rèn)為這一細(xì)菌的年齡高達(dá)兩百萬年。
3.深�；鹕娇谌棠透邷氐募�(xì)菌
Pyrodictium abyssi細(xì)菌
圖片展示的是1979年在深�；鹕娇诟缓瑺I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的邊緣發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌——Pyrodictium abyssi，它們是最初的extremophile。除了承受足以將潛艇壓成薄煎餅的大氣壓外，Pyrodictium abyssi還經(jīng)受住超過水沸點(diǎn)的高溫考驗(yàn)，驚人的生存能力由此可見一斑。Pyrodictium abyssi外觀扁平，好似一個(gè)不規(guī)則的盤子，它們?cè)谥锌展軤罱Y(jié)構(gòu)“套管”—— 結(jié)構(gòu)上具有極強(qiáng)的抗熱能力——中積聚。
4. 沙漠中發(fā)現(xiàn)地球最強(qiáng)悍細(xì)菌
Deinococcus peraridilitoris球菌
Deinococcus peraridilitoris球菌是耐輻射球菌一個(gè)鮮為人知的親戚，被稱之為地球上最強(qiáng)悍的細(xì)菌，曾入選《吉尼斯世界紀(jì)錄大全》。Deinococcus peraridilitoris球菌于2003年在阿塔卡馬沙漠的土壤中被發(fā)現(xiàn)。阿塔卡馬沙漠位于智利，由于極為干旱荒涼，美國(guó)宇航局在此進(jìn)行火星任務(wù)模擬。據(jù)悉，這種球菌能夠經(jīng)受住寒冷、真空、干旱和輻射考驗(yàn)。其強(qiáng)大生存能力的關(guān)鍵在于擁有多個(gè)基因組拷貝，如果一個(gè)基因組遭到破壞，所需的片段可以從另一個(gè)基因組復(fù)制。
5.紅海鹽灘上的耐鹽細(xì)菌
紅海鹽灘上的耐鹽細(xì)菌
圖片展示的是在紅海附近鹽灘發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌Haloquadratum walsbyi。這一地區(qū)含鹽度極高，能夠幸存下來可謂一個(gè)奇跡，難怪博客《Snail’s Tale》稱：“你和我以及其它所有地球生物都會(huì)萎縮成一袋沒有生命的干貨。”方形超扁平古細(xì)菌Haloquadratum walsbyi之所以能夠在這種惡劣條件下生存，是因?yàn)樗鼈兊谋砻骟w積比是所有地球生物中最高的，能夠有效阻止因所在地區(qū)含鹽度過高慢慢萎縮。
6.地球上抗輻射能力最強(qiáng)的生物
Halobacterium NRC-1細(xì)菌
圖中展示的細(xì)菌Halobacterium NRC-1是地球上抗輻射能力最強(qiáng)的生物，能夠經(jīng)受住1.8萬Gy(吸收劑量)輻射——10Gy輻射便可致人死亡。Halobacterium NRC-1抗輻射能力幾乎是耐輻射球菌的兩倍，后者最初是在1950年發(fā)現(xiàn)的，被視為輻照肉唯一的幸存者。與耐輻射球菌和Deinococcus peraridilitoris球菌一樣，Halobacterium NRC-1也擅長(zhǎng)修復(fù)其自身的DNA。
7.美國(guó)加州金礦毒液中的耐酸細(xì)菌
Ferroplasma acidophilum細(xì)菌
圖片展示的細(xì)菌Ferroplasma acidophilum能夠在酸性極高(pH值為零)的環(huán)境下生存，這種環(huán)境下的硫酸就像是礦泉水。據(jù)悉，這種細(xì)菌是在加利福尼亞州一個(gè)金礦的有毒流出物中發(fā)現(xiàn)的，能夠?qū)㈣F作為幾乎所有蛋白質(zhì)的核心構(gòu)件。
8.南非礦井中自給自足的微生物
南非礦井中自給自足的微生物
Desulforudis audaxviator可能是一個(gè)真實(shí)的“自力更生”的微生物。相比之下，其它所有已知生物體均需要其它生物提供某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。Desulforudis audaxviator是在南非一個(gè)礦井發(fā)現(xiàn)的，礦井位于地下2英里處，完全與世隔絕。利用含鈾巖石產(chǎn)生的放射能作為能量，這種細(xì)菌能夠從周圍巖石和空氣中獲取所需的所有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并完成新陳代謝過程。它們是世界上已知的唯一一個(gè)單種群生態(tài)系統(tǒng)。
在某些情況下，細(xì)菌經(jīng)常被打上“擁有獨(dú)一無二耐受性”這一標(biāo)簽，但這個(gè)標(biāo)簽幾乎沒有什么粘性可言。過去一個(gè)月時(shí)間里，科學(xué)家并未發(fā)現(xiàn)用于確定一項(xiàng)新微生物基準(zhǔn)的帶有新特征的物種。實(shí)際上，傳統(tǒng)的物種概念已經(jīng)失效。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌和古細(xì)菌之間會(huì)交換基因，而且并沒有繁殖的需要。形象地說，就像兩個(gè)人在街上相遇，彼此交換隨身攜帶的物品。這種可互換性顯然是在嘲笑過時(shí)的基于動(dòng)物的物種概念，一些微生物學(xué)家自然希望拋棄這一概念。
在談及內(nèi)臟細(xì)菌大腸桿菌時(shí)，生物學(xué)先鋒琳恩·馬古利斯(Lynn Margulis)曾表示：“如果將一個(gè)特殊的質(zhì)粒植入大腸桿菌，大腸桿菌便會(huì)突然間變成克雷伯氏桿菌。你不僅改變了種，同時(shí)也改變了類，就像將一個(gè)人變成黑猩猩。將一只黑猩猩裝進(jìn)冰箱，等到第二天早上放他出來的時(shí)候，他卻變成了一個(gè)人，這種事情顯然超乎我們想象。”
我們真的很難想像，人們可能會(huì)對(duì)微生物乃一個(gè)遍布地球的“ur-生物體”(假定的第一個(gè)生命種群)這一想法習(xí)以為常。以上8幅圖片展現(xiàn)的是地球上一些生命體令人生畏的適應(yīng)性。
印度科學(xué)家在地球同溫層頂部發(fā)現(xiàn)3種新微生物細(xì)菌，它們并不存在于地面上，具有抵御強(qiáng)烈紫外線輻射的能力。
一種新微生物細(xì)菌被命名為“霍伊爾降解菌”(Janibacter hoylei)，是以受人尊敬的天體物理學(xué)家佛雷德·霍伊爾(Fred Hoyle)命名，它的簡(jiǎn)稱為“PVAS-1”；第二種微生物細(xì)菌被命名為“伊斯隆恩西斯桿菌”(Bacillus isronensis)，這個(gè)命名代表對(duì)印度航天研究組織(ISRO)進(jìn)行的此次氣球?qū)嶒?yàn)取得成功的認(rèn)可，它的簡(jiǎn)稱為“B3 W22”；第三種微生物細(xì)菌被命名為“阿耶波多桿菌”(Bacillus aryabhata)，是以印度著名古代天文學(xué)家阿耶波多(Aryabhata)命名，據(jù)悉，印度第一顆人造衛(wèi)星也取名為“阿耶波多”。
這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是由813萬立方米大小的氣球攜帶459公斤的科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷，該科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷浸泡在38公斤的液態(tài)氖中。在塔塔基礎(chǔ)研究所(TIFR)的操作下，這個(gè)氣球從印度海得拉巴市的國(guó)家氣球中心起飛�？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)載荷中包含著16個(gè)殺菌不銹鋼圓筒冷凍取樣器。
在氣球的飛行過程中，取樣器浸泡在液態(tài)氖中形成一種低溫泵效應(yīng)，這些圓筒取樣器在20-41千米的不同高空位置收集空氣樣本，然后該氣球降落在地面上，海得拉巴市細(xì)胞和分子生物學(xué)研究中心的科學(xué)家對(duì)所采集的樣本進(jìn)行分析，印度普納市細(xì)胞科學(xué)國(guó)家中心(NCCS)進(jìn)行獨(dú)立性檢查，以確保實(shí)驗(yàn)室的程序操作和解釋說明的同質(zhì)性。
科學(xué)家在樣本中總共發(fā)現(xiàn)12種細(xì)菌和6種真菌，其中8種微生物是基于16S RNA基因序列，與地面上的已知微生物種有98%的相似性。但其中有3種細(xì)菌是新物種，它們比鄰近的物種具有非常高的抗紫外線能力。然而，在當(dāng)前的研究中科學(xué)家并未確定這3種來自同溫層微生物的起源，在未來的研究中科學(xué)家將進(jìn)一步探索揭示其起源之謎。
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