极端条件的生命研究——7月21日科学史上的今天

2018-07-23作者:科学π工作室, 编著编辑:书问阅读



随着人类对生命研究范围的扩大与深化,维持生命条件的原有观念被打破,在极端条件下生命可以以新的模式存在。


20世纪50—60年代,科学家在深海或岩洞中发现能在黑暗的高压缺氧环境中生存的微生物。1974年7月21日,美国科学家麦克·艾罗伊发表题为“关于嗜极生物的研究进展”的论文,首次提出在极端环境下能够生长、繁殖的“嗜极生物”的概念。根据所耐受的极端环境的不同,“嗜极生物”又分为嗜酸菌、嗜碱菌、耐高温菌、耐低温菌、耐盐菌、嗜热菌等,后来人们又叫它们为“嗜极微生物”。


20世纪70年代末,科学家发现在东太平洋的有着300摄氏度以上的高温、高压、缺氧、偏酸而且没有阳光的深海泉附近,竟然生存着多种生物。其中有的细菌通过“化能自养”,制造有机物维持生命,其他生物以这种细菌为食,形成“深海泉生态系统”。热泉喷口附近的环境与地球早期环境非常相似,由此引发关于地球生命的产生与演化的研究热潮。


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学者认为热泉嗜极微生物是现存所有生物最早的祖先。早期地球的环境极为复杂,不仅变化剧烈也非常极端,研究现有极端条件下的生命形式,可以更清晰地认识生命演化的奥秘。


人们设计各种实验条件,模拟在外空的极端环境下生命的表现与特征。例如,让一些细菌处于各种致命射线和含有氨气、甲烷和氢气等的模拟“木星”大气里,把一些小虫子在沸水中煮数小时再立刻浸入温度仅几开的液态氦中,结果细菌和小虫子不仅生机勃勃,还能继续繁衍。


嗜极微生物对研究早期生命的演变、复杂生命的进化、地球的演化、环境对生命发展的作用等具有极其重要的研究价值。



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作者科学π工作室 编著
出版清华大学出版社
定价99元
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