“強(qiáng)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(wú)風(fēng)，窗外只有知了的聒噪聲，讓人不勝其煩。美國(guó)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(chē)返回自己的實(shí)驗(yàn)室，途經(jīng)黃石國(guó)家公園時(shí)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?cè)诼街H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(huì)不會(huì)有生命體存在？”于是，他便和同事展開(kāi)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(qiáng)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(shí)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(kāi)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(guò)程中，極端微生物的定義也得以進(jìn)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(chēng)。

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(guò)其對(duì)自然環(huán)境的不斷適應(yīng)而最終幸存下來(lái)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(guò)去數(shù)十年中的一個(gè)又一個(gè)發(fā)現(xiàn)不斷顛覆和修正著人們對(duì)自然界的認(rèn)知。

英國(guó)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(qiáng)紫外輻射和極度干旱環(huán)境的放線(xiàn)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(tuán)隊(duì)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(dá)到了1000萬(wàn)/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(guó)諾森比亞大學(xué)的戴維·皮爾斯（David Pearce）對(duì)霍奇遜冰湖（Hodgson Ice Lake，位于南極洲）的水下沉積物進(jìn)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(wàn)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(jìn)化和生理機(jī)制，以及其特殊的功能和貢獻(xiàn)日漸成為眾多科研工作者關(guān)注的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。越來(lái)越多的研究表明，極端微生物對(duì)人類(lèi)而言起碼可以在以下兩個(gè)方面做出杰出貢獻(xiàn)：

第一、作為自然界的特殊生命體，它們種類(lèi)繁多的代謝物就是一個(gè)天然藥材庫(kù)。毫不夸張地說(shuō)，極端微生物承擔(dān)著發(fā)掘新型藥物和治愈人類(lèi)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(jià)值。因?yàn)椋瑲錃馐强梢杂糜谔娲剂系男滦湍茉?，而有機(jī)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(guó)極端微生物研究起步較晚，僅有20多年的時(shí)間。但我國(guó)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(kāi)展創(chuàng)造了有利條件。科研工作者們應(yīng)當(dāng)充分把握有利時(shí)機(jī)，奮起直追，力爭(zhēng)早日在極端微生物研究領(lǐng)域趕超發(fā)達(dá)國(guó)家，不辜負(fù)大自然的厚贈(zèng)。

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(chēng)為“超級(jí)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(duì)紫外線(xiàn)、電離輻射和過(guò)氧化氫等DNA損傷劑均呈極強(qiáng)抗性。

“超級(jí)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?cè)谀洼椛淝蚓幸寻l(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(shí)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(zhǎng)時(shí)性，其“保質(zhì)期”頗為可觀。

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