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    超耐旱的沙漠微生物

    2019-09-10 07:22:44
    文萃報(bào)·周五版 2019年20期
    關(guān)鍵詞:阿塔卡馬硫酸鈣硫酸鹽

    智利的阿塔卡馬沙漠被稱(chēng)為“世界干極”,年平均降雨量?jī)H為15毫米左右,甚至曾經(jīng)連續(xù)173個(gè)月沒(méi)下雨。這里干燥、貧瘠、紫外線強(qiáng)烈,也是地球上最接近火星表面的地方。

    盡管科學(xué)家們?cè)缇驮诎⑺R沙漠中發(fā)現(xiàn)了微生物存在的跡象,但直到最近幾年,科學(xué)家才通過(guò)先進(jìn)的基因組分析技術(shù),了解了它們?cè)跇O度干燥環(huán)境中生存的一些特殊技能。

    阿塔卡馬沙漠不僅干燥,土地鹽分也很高。在高鹽度環(huán)境中,很多生物都會(huì)因細(xì)胞脫水而死,而阿塔卡馬沙漠里的微生物卻能夠利用鹽獲取水分和養(yǎng)分。因?yàn)榱蛩猁}等礦物質(zhì)具有很強(qiáng)的吸水性,即使是沙漠中極少量的降雨,也能使無(wú)水硫酸鹽水化,例如無(wú)水硫酸鈣吸水后能變成二水合硫酸鈣(石膏)。在沙漠高溫干燥的條件下,這些水合物會(huì)漸漸釋放出水分子,嗜極微生物就靠著這一點(diǎn)水分度過(guò)漫長(zhǎng)的旱季。

    如果很長(zhǎng)時(shí)間不下雨,礦物中的水分也有耗盡的時(shí)候,但這也難不倒這些頑強(qiáng)的微生物。在沒(méi)有足夠的水和營(yíng)養(yǎng)的時(shí)候,很多微生物會(huì)用休眠度過(guò)艱難時(shí)期。它們會(huì)產(chǎn)生一種特殊的休眠體——內(nèi)生孢子(又稱(chēng)芽孢)以保護(hù)自己的遺傳物質(zhì)等最必要的細(xì)胞成分,直到環(huán)境適宜時(shí)再?gòu)?fù)蘇。內(nèi)生孢子有著堅(jiān)硬厚實(shí)的外壁,具有耐酸、堿、高溫和輻射等特性。它們能休眠很長(zhǎng)時(shí)間。例如,科學(xué)家曾在一塊2500萬(wàn)年前形成的琥珀中發(fā)現(xiàn)了一種微生物的內(nèi)生孢子,并在合適的條件下令其“復(fù)活”。

    (摘自《大自然探索》2019年5月刊)

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