極端條件的生命研究——7月21日科學史上的今天

2018-07-23作者:科學π工作室, 編著編輯:書問閱讀



隨著人類對生命研究范圍的擴大與深化,維持生命條件的原有觀念被打破,在極端條件下生命可以以新的模式存在。


20世紀50—60年代,科學家在深?;驇r洞中發現能在黑暗的高壓缺氧環境中生存的微生物。1974年7月21日,美國科學家麥克·艾羅伊發表題為“關于嗜極生物的研究進展”的論文,首次提出在極端環境下能夠生長、繁殖的“嗜極生物”的概念。根據所耐受的極端環境的不同,“嗜極生物”又分為嗜酸菌、嗜堿菌、耐高溫菌、耐低溫菌、耐鹽菌、嗜熱菌等,后來人們又叫它們為“嗜極微生物”。


20世紀70年代末,科學家發現在東太平洋的有著300攝氏度以上的高溫、高壓、缺氧、偏酸而且沒有陽光的深海泉附近,竟然生存著多種生物。其中有的細菌通過“化能自養”,制造有機物維持生命,其他生物以這種細菌為食,形成“深海泉生態系統”。熱泉噴口附近的環境與地球早期環境非常相似,由此引發關于地球生命的產生與演化的研究熱潮。


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學者認為熱泉嗜極微生物是現存所有生物最早的祖先。早期地球的環境極為復雜,不僅變化劇烈也非常極端,研究現有極端條件下的生命形式,可以更清晰地認識生命演化的奧秘。


人們設計各種實驗條件,模擬在外空的極端環境下生命的表現與特征。例如,讓一些細菌處于各種致命射線和含有氨氣、甲烷和氫氣等的模擬“木星”大氣里,把一些小蟲子在沸水中煮數小時再立刻浸入溫度僅幾開的液態氦中,結果細菌和小蟲子不僅生機勃勃,還能繼續繁衍。


嗜極微生物對研究早期生命的演變、復雜生命的進化、地球的演化、環境對生命發展的作用等具有極其重要的研究價值。



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作者科學π工作室 編著
出版清華大學出版社
定價99元
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