董改正

嗜極生物，或稱為嗜極端菌，多屬古菌，通常為單細(xì)胞生物，可以在“極端”環(huán)境中生長繁殖，或嗜熱、嗜壓、嗜酸（pH值小于等于3的環(huán)境）、嗜堿（pH值大于等于9）、嗜鹽（需要最少0.2M鹽濃度生活的生物），或者喜旱、耐金屬（可以忍受高濃度重金屬如銅、鎘、砷、鋅的浸泡）等。

2013年9月，英國科學(xué)家于南極冰下湖的泥漿里發(fā)現(xiàn)了距今10萬年的生命跡象。南極冰下湖封閉、營養(yǎng)貧乏，這些前所未見的生命形式潛伏在南極湖泊的下方，它們是如何生存的？研究發(fā)現(xiàn)的結(jié)果讓人驚異：它們可以從巖石中獲取營養(yǎng)物質(zhì)，從融化的冰層獲得氧供給。這次發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家把目光投向了嗜極生物。

探索在進(jìn)行，先讓我們領(lǐng)略一下嗜極生物在地球上留下的異彩吧。

美國黃石國家公園，大棱鏡泉五彩繽紛，如一塊碩大的棱鏡折射出美麗奪目的七彩光，又如印象派大師的巨幅杰作，橙紅翠綠大筆涂抹，中心是碧藍(lán)，逐漸向外淡去，變成了一圈鮮艷的橙紅和金黃，被外圍放射狀的黃色地紋所圍繞，如同一個(gè)七彩太陽。它不是人造的奇跡，而是嗜熱生物的手筆。對(duì)于大多數(shù)生物來說，高溫會(huì)使細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)變性分解，從而死亡。而嗜熱微生物細(xì)胞的蛋白質(zhì)卻有著特殊結(jié)構(gòu)，能保證它們在高溫下的熱穩(wěn)定性，它們能經(jīng)得起60℃至130℃的高溫，在溫泉、熱泉甚至海底的火山噴發(fā)口附近都能生存。而隨著各處的溫度變化，分布著含有不同色素的嗜熱微生物，它們的光譜不同，爭奇斗艷，繪出了大棱鏡泉美麗的七彩太陽。

印度尼西亞的火山口湖水呈碧藍(lán)或翠綠色，濃郁到不透明的飽和色彩美得令人心驚。這種顏色一部分是因火山口里溢出的礦物質(zhì)造成，另一個(gè)重要的成因是湖水中嗜酸微生物的存在。活火山口內(nèi)不斷溢出大量硫和二氧化碳?xì)怏w，使火山口的湖水呈極強(qiáng)的酸性，pH值低至2以下，一些嗜酸微生物就生存在這里。它們有著特殊的生理機(jī)制，可以自行將細(xì)胞間質(zhì)里的正離子排出，以保持胞漿的酸堿平衡；還有一些微生物的胞漿本身就是酸性的，使得其染色體蛋白質(zhì)已具有了酸穩(wěn)定性。湖水中的礦物質(zhì)和湖水的酸度隨著火山活動(dòng)而不斷變化，湖水中的嗜酸微生物的生長也隨之發(fā)生變化，從而造成了湖水的顏色和深淺的改變，呈現(xiàn)出碧藍(lán)、翠綠、棕紅和黑色等不同的顏色。

生存于0℃或低于0℃的微生物稱為嗜冷微生物，“西瓜雪”就是嗜冷微生物藍(lán)藻帶來的奇跡：銀白耀眼的積雪，被大片大片的藍(lán)藻染成了粉紅色，就像有人切開了一個(gè)碩大的西瓜。藍(lán)藻的體內(nèi)含有帶紅色素的物質(zhì)，可以吸收周圍環(huán)境里的熱量，融化四周的積雪，以保證藍(lán)藻的生長。嗜冷生物有著許多不同的新陳代謝方式，包括光合作用、化學(xué)自養(yǎng)等，它們依靠鹽水生活，因?yàn)辂}分能使它們血管里的水不會(huì)凍結(jié)，保證它們能夠在溫度低至-25℃的凍土里保持活躍和呼吸。研究人員在加拿大埃爾斯米爾島永久凍土層發(fā)現(xiàn)了一種嗜冷有機(jī)物，它能在-15°C的環(huán)境下生活，它提供了生命在火星或者土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二上適應(yīng)性生存的可能性，因?yàn)榛鹦呛屯列l(wèi)二的溫度都在零度以下。

嗜鹽微生物也是出色的藝術(shù)家，它們是調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外滲透壓的高手，有辦法增加胞漿里有機(jī)物質(zhì)的濃度，以保持細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓平衡，還可以控制進(jìn)出細(xì)胞的鉀離子流。它們體內(nèi)含有一種叫類胡蘿卜素的色素，有紅、橙、黃、綠等不同顏色，玻利維亞可變色的拉古那鹽湖就是它們的杰作。

在海洋深處以及深油井中還分布著一些嗜壓微生物，發(fā)現(xiàn)于南極深海的嗜極生物就屬于這一類，它們生存的環(huán)境壓力達(dá)一千多個(gè)大氣壓，當(dāng)然它們也嗜冷。有人曾經(jīng)在太平洋靠近菲律賓的10897米深的海底分離到嗜壓微生物，這絕對(duì)是生命的奇跡。

在堿湖及一些堿性環(huán)境中，甚至中性環(huán)境中，可以分離出嗜堿微生物。在石灰湖出現(xiàn)富營養(yǎng)化的水體中，許多藍(lán)細(xì)菌也是嗜堿菌，它們最適的生長pH值在9～10之間，有一種藻類甚至能在pH值為13的強(qiáng)堿條件下生長，這是迄今發(fā)現(xiàn)的抗堿值最高的微生物。

地球的地理環(huán)境有多么復(fù)雜豐富，嗜極生物就有多么繁多。除了以上所舉之外，還有石內(nèi)生物、石下生物、耐旱生物、合自養(yǎng)生物、貧養(yǎng)生物、耐重力生物、脫水生物、真空生物、耐毒生物等，它們分布在各種難以想象的生命極地，默默無聞卻又驚世駭俗地生存著，使地球的每一寸土地都不寂寞，都有生命的痕跡和光輝。