在地球上,不少地方被人类认为是“生命禁区”,比如火山口、深海、冰山、热泉、沙漠……图1 各种极端环境(图片来源:作者整理)
不过,在人类不能生存的“生命禁区”中,居然存在着一些能够正常生存繁殖的微生物群体——极端微生物。它们是怎么在恶劣环境中活下来的?又会对人类生活产生何种影响?
什么是极端微生物?极端微生物是一类能够在极端环境中繁衍生息的微生物群体,这个概念最早在1974年由马克艾罗伊(R.D MacElroy)等人提出。极端微生物包括嗜热、嗜冷、嗜酸、嗜碱、嗜高压、嗜盐、嗜金属等依赖于极端环境才能正常生长繁殖以及对极端环境不具有“嗜好”而仅有抗性或是耐受性的各种微生物,它们结构简单却个个“身怀绝技”。
极端微生物为何能在如此苛刻的环境中安然无恙呢?科学家经过研究发现,极端微生物在对抗特殊环境时可谓是“八仙过海,各显神通”。总结起来它们主要有四大法宝。
极端微生物的发现不断刷新人类对于生命极限的认知,我们认为的极限,也许对于微生物来说也不过如此,因此,研究极端微生物对于我们认识自然和利用自然至关重要。一方面,极端微生物为阐明生命的起源提供关键信息,另一方面,极端微生物资源的开发和利用有利于提高经济和社会效益。