“強者從不抱怨環(huán)境”！沙漠、深海、生命禁區(qū)中的“孤勇者”

1965年夏日的一天，烈日炎炎、無風(fēng)，窗外只有知了的聒噪聲，讓人不勝其煩。美國華盛頓大學(xué)的微生物學(xué)家托馬斯·布洛克（Thomas Brock）和夫人路易斯·布洛克（Lois Brock）在結(jié)束休假之后，驅(qū)車返回自己的實驗室，途經(jīng)黃石國家公園時被眼前的美景所吸引。

迷人的風(fēng)光和間歇泉的奇異噴射令二人駐足，忘卻了一切煩惱……出于職業(yè)習(xí)慣，他們在漫步之際還采集了一些翡翠泉中的水樣留作日后分析之用。幾天后，布洛克先生在閑暇之余突發(fā)奇想：“這些采集自翡翠泉的樣品中會不會有生命體存在？”于是，他便和同事展開了研究。

黃石公園的翡翠溫泉

他們驚奇的發(fā)現(xiàn)，在取回的接近70℃，富含硫化物的強酸性（pH值為3）沸泉水樣品中竟然存在著許許多多的微生物。布洛克研究小組向世人首次證實了極端微生物的存在，而且還是兼具嗜熱和嗜酸特性的微生物，而正是這一次的偶然發(fā)現(xiàn)拉開了日后嗜熱微生物和極端微生物研究的大幕。

此后，科學(xué)家們逐漸放大極端微生物的研究范圍。在此過程中，極端微生物的定義也得以進一步完善，明確極端微生物是指以極端環(huán)境為最適生活環(huán)境的微生物的總稱。

以往，人們想當(dāng)然的認(rèn)為任何已知生命的存在都是通過其對自然環(huán)境的不斷適應(yīng)而最終幸存下來的，故在一些極端環(huán)境中，如沙漠、深海海溝、極寒之地等不可能有生命的存在。然而，過去數(shù)十年中的一個又一個發(fā)現(xiàn)不斷顛覆和修正著人們對自然界的認(rèn)知。

英國肯特大學(xué)微生物學(xué)家艾倫·布爾（Alan Bull）探索了地球上最為干旱的沙漠——橫跨智利北部的阿塔卡瑪沙漠，在那里他發(fā)現(xiàn)了形態(tài)各異且能夠耐受強紫外輻射和極度干旱環(huán)境的放線菌。

阿塔卡瑪沙漠

2013年，南丹麥大學(xué)的羅尼·格拉德（Ronnie Glud，生態(tài)學(xué)家）研究團隊證明在馬里亞納海溝底部挑戰(zhàn)者深淵中存有微生物，而它們所處的環(huán)境是完全黑暗、極度寒冷和壓力巨大的。他們的不少分析樣品源于海平面11千米以下，微生物豐度（反映多樣性的指標(biāo)）達到了1000萬/cm3，是海溝頂部淤泥樣品微生物豐度的十倍。

馬里亞納海溝

2014年，英國諾森比亞大學(xué)的戴維·皮爾斯（David Pearce）對霍奇遜冰湖（Hodgson Ice Lake，位于南極洲）的水下沉積物進行了分析，發(fā)現(xiàn)了大量耐受極寒的微生物，而這些微生物的繁衍史甚至可以追溯到十萬年前！

微生物的分布可謂是遍布全球，而作為其中的特殊群體，極端微生物的進化和生理機制，以及其特殊的功能和貢獻日漸成為眾多科研工作者關(guān)注的熱點和焦點。越來越多的研究表明，極端微生物對人類而言起碼可以在以下兩個方面做出杰出貢獻：

第一、作為自然界的特殊生命體，它們種類繁多的代謝物就是一個天然藥材庫。毫不夸張地說，極端微生物承擔(dān)著發(fā)掘新型藥物和治愈人類諸多疑難雜癥的重任。

第二、某些極端微生物在高pH值（酸鹽度）和高鹽條件下可產(chǎn)氫氣和1, 3-丙二醇，這就使得這些微生物具有很高的工業(yè)利用價值。因為，氫氣是可以用于替代化石燃料的新型能源，而有機物1, 3-丙二醇則可作多種復(fù)合材料、粘合劑，以及層壓材料和涂料合成的原料。

我國極端微生物研究起步較晚，僅有20多年的時間。但我國幅員遼闊，地質(zhì)地貌特征復(fù)雜、多樣，諸如云南騰沖地區(qū)的沸泉，內(nèi)蒙古地區(qū)的鹽湖，新疆塔克拉瑪干沙漠等特殊環(huán)境的存在都為極端微生物研究工作的開展創(chuàng)造了有利條件?？蒲泄ぷ髡邆儜?yīng)當(dāng)充分把握有利時機，奮起直追，力爭早日在極端微生物研究領(lǐng)域趕超發(fā)達國家，不辜負(fù)大自然的厚贈。

拓展材料：核戰(zhàn)一旦爆發(fā)，哪一物種最可能幸存？

被科學(xué)家們戲稱為“超級柯南”的耐輻射球菌，最有可能成為幸存者。

人們發(fā)現(xiàn)耐輻射球菌對紫外線、電離輻射和過氧化氫等DNA損傷劑均呈極強抗性。

“超級柯南”

這些特質(zhì)得益于其具有高效且準(zhǔn)確的DNA修復(fù)系統(tǒng)。目前，人們在耐輻射球菌中已發(fā)現(xiàn)了三種DNA修復(fù)方式：核苷酸切除修復(fù)、堿基切除修復(fù)，以及重組修復(fù)。另外，已有科學(xué)家將其用于時間膠囊研發(fā)。他們發(fā)現(xiàn)如果在耐輻射球菌的DNA中留下某些信息，這些內(nèi)容至少可以傳遞100代！鑒于菌種保藏的長時性，其“保質(zhì)期”頗為可觀。

-END-

本文為《胖魔王的微生物陣地》（微信號：nldxhjwswx）首發(fā)，任何媒體轉(zhuǎn)載時須保留《胖魔王的微生物陣地》名稱及微信號。未經(jīng)許可，嚴(yán)禁對包括標(biāo)題在內(nèi)的任何改動。

文中圖片大部分引自網(wǎng)絡(luò)，如不慎侵權(quán)請告知。歡迎朋友們就內(nèi)容進行斧正，一切為了更好的科普。