來源：北京新浪網

2008年6月27日

兩極和深海是耐寒生物的天堂 寒冷的兩極地區以及黑暗的海洋底部可能是許多喜寒生物的安樂窩。 這些喜寒生物主要是一些細菌或是類似古菌的單細胞有機體。而生存 於南極岩石上的某些苔蘚類生物，及某些海藻也都屬於喜寒生物。喜 寒生物一般都有一種特殊的細胞膜。這種細胞膜可以產生一種蛋白質 防凍劑，保証自身在極端寒冷的環境下不會硬化。英國科學家在研究 中發現南極磷蝦既可以生活於南極海洋的表面附近海域，也可以生活 於深度達3000米的南極深海中，其適應環境的能力遠遠超過科學家們 先前的估計。在這一深度的寒冷海洋里，終年沒有陽光、氧氣非常稀 薄、水壓巨大、沒有任何海洋植物，生存條件相當惡劣，生物對此做 出各種適應，最終的結果是，這裡的海洋生物幾乎全部是捕食高手， 而它們，從形狀到習性，其奇特性遠遠超出了所有科學家的想像。 美國國家航空航天局科學家克里斯-麥凱認為，目前很難推斷生命存 在所需最低溫度的極限。隨著溫度的降低，生物的發育肯定會變緩變 慢。一般認為，在零下12 °C時，某些微生物可以繼續發育；在零下20 °C時，某些微生物可以存活。一些研究成果曾經稱，某些細菌甚至可 以抵抗零下196 °C的低溫。科學家認為冰蟲這種罕見的耐寒體質可以 証明在外星球上也可能存在像冰蟲一樣的耐寒生物。它們在冰中自由 行走，在極地低溫下活躍生存，稍微升溫便化成一團粘稠。極地冰蟲 是少數活躍在極地低溫下的生物之一。它們被生物學家稱為，最大的 無脊椎動物，冰封大地中最活躍的生物。極地冰蟲生活於終年積雪的 冰川地帶。在美國阿拉斯加、英國哥倫比亞和俄勒岡州靠近極地的冰 川區都可以發現它們身影。它們個頭非常小，在雪地里就像一絲細細 的小黑線。 在南極地區刺骨的寒溫下，其他動物幾乎被凍成冰棒，甚至連細胞都 凍得『咯咯』作響。然而這種低溫對於極地冰蟲來說卻是最舒適的生 活環境。科學家發現，冰蟲的細胞膜和細胞黴在低溫下正常新陳代謝 ，細胞膜保持固有的彈性。對於地球喜寒生物的研究意義重大。因為 太陽系所有可能可以容納生命的環境，如火星和木衛二，都是寒冷冰 凍的氣候。美國宇航局曾出資20萬美元資助冰蟲的研究專案。美國宇 航局認為冰蟲能夠在如此惡劣的環境中生活，本身就証明木星的冰球 或者其他星球上可能也存在類似的外星生物。冰蟲在器官移植方面的 價值遠比它所代表的外星生命更有現實意義。 高含鹽量死海存在嗜鹽細菌 死海是地球上含鹽量最大的水域，是普通海水含鹽量的8倍。大多數 生物在這種水域中根本無法生存。然而，死海不死，在死海中仍然有 一些微生物的存在。科學家們對其中一種細菌進行了深入研究，發現 這種嗜鹽細菌的特別之處在 於，它們可以產生了一種蛋白質，保護自 己免受鹽水的侵擾。微生物嗜鹽桿菌(Halobacterium)是生活於死海中 的細菌之一，現已成為眾多科學家的研究物件。科學家們希望，通過 破譯嗜鹽桿菌在惡劣條件下生存的奧秘，在生物技術研究和探知外星 生命等領域能夠取得突破。近年來，在美國宇航局的資助下，美國馬 里蘭大學的研究人員對複雜的嗜鹽桿菌展開了一系列研究，發現其擁 有強大的自我修複能力，有一套複雜的DNA修複技術。現在，科學家 已經借助最先進的DNA微矩陣技術觀察到了嗜鹽桿菌自我保護的技巧 。 高鹽含量會對生物細胞，特別是細胞中的DNA造成破壞，大多數海洋 生物無法在死海中生存。這是因為DNA分子通常被水分子簇團團包圍 著，它依靠這些水分子維持雙螺旋結構的完整性，免遭損壞，而在高 鹽含量的死海中，海水中的鹽分將水分子擋住，使得生物無法獲得所 需水分，這樣DNA就會斷裂，細胞相繼失活或死亡。而嗜鹽桿菌在不 斷進化中，適應了高鹽環境，因而它能在死海中繼續生存。科學家們 認為，放射性和高鹽濃度能對嗜鹽桿菌DNA造成同一類型的損傷，所 以一旦微生物適應了高鹽濃度的環境，面對強烈的放射環境，已經形 成的自我修複機制就會發生作用。這就是嗜鹽桿菌在放射性下也能繼 續生存的原因。 『機遇號』火星探測器近期探測結果顯示，火星表面存在鎂硫酸鹽等 一些由於液態鹽水的作用而形成的礦物質。這一發現表明，火星表面 鹽份太重，不適宜一般生命的存在。科學家們認為，任何要在火星上 生存的微生物都必須具備地球嗜鹽細菌的上述特性，否則它們肯定無 法忍受火星的高鹽環境。(劉妍)