極度生命

謝小軍

地球是否是生命的惟一搖籃?宇宙中是否還存在著其他生命乃至智慧生命?……這些問題一直困擾著有著強烈好奇心的地球人類。以前認為，地球上生命的爆發主要是由地球在太陽系中所處的獨特位置決定的，因為它距太陽的距離使它能夠吸收足夠的能量和熱量，同時又不至于成為像水星或金星那樣熾熱的星球。因此，在苛刻的宇宙環境中，不太可能存在地外生命。但現在，一些在地球上發現的特殊的生命形式，正改變著人們的看法。這些生命幾乎都是微生物，它們生活的環境非常惡劣，有的甚至不遜于苛刻的宇宙環境。可一旦它們離開這些極端環境往往就不能生存，這一類微生物被稱為極端微生物。幾乎在各種極端環境中都可以發現這類微生物的蹤影：

高溫環境：自然界中有許多高溫環境，在這些高溫環境中生活著許多嗜熱微生物。如在俄羅斯地堪察加地區的溫泉里(水溫57℃～90℃)存在著一種嗜熱細菌——紅色棲熱菌(Thermus ruber)；在冰島，有一種細菌可在98℃的溫泉中生長繁殖；在美國懷俄明州黃石國家公園內的熱泉中，一種叫熱溶芽孢桿菌(Bacillus caldolyticus)的細菌可在92℃～93℃的溫度(該地水的沸點)下生長，另外該細菌在試驗室條件下還可在100℃～105℃下生長；1983年，J.A.Barros等在太平洋底部發現了可生長在250℃～300℃高溫高壓下的嗜熱菌，這簡直堪稱生命的奇跡。據了解，現在還沒有發現多細胞的動物或植物可耐受約50℃的溫度。

低溫環境：自然界中諸如冰川、深海等各種低溫環境中也生存著大量微生物。前不久，科學家們就在南極的一個冰湖中發現了微生物，該冰湖的溫度遠遠低于冰點。

高壓環境：地球上的高壓環境主要是深海、 油井等處， 然而人們在這些環境中也發現了微生物。例如一種生活在深海的假單飽菌(Pseudomonas bathycete)可在101325千帕、3℃的環境下生長；另外在1萬米的深海，水壓高達115 510千帕處仍發現有微生物。據報道，有些細菌甚至可在141 855千帕下正常生長。

高鹽環境：世界上最耐鹽的植物是鹽角草，它能耐05％～65％的鹽度，而某些嗜鹽菌遠遠超過這一極限。例如著名的死海，鹽濃度高達23％～26％，那里幾乎沒有動植物生長，但卻有少數幾種細菌和藻類能很好的生存。另外，現在發現的某些嗜鹽菌還可在32％的飽和鹽水中生長。

強堿環境：一些細菌喜歡生活在pH11甚至pH12的強堿環境中。例如在pH112～pH116的堿性泉水中，存在一種黃桿菌，能在pH114的條件下良好生長。

強酸環境：許多細菌喜歡在強酸環境中生長。例如一種叫氧化硫硫桿菌(Thiobacillus thiooxidans)的細菌的生長范圍是pH09～pH45，最適pH為25，在pH05時仍能存活。

強輻射環境：輻射分非電離輻射(包括紫外線、可見光和紅外線)和電離輻射(包括X射線、γ射線和宇宙射線)。自然界中廣泛分布著抗各種輻射的微生物。如海洋中的一種鞭毛蟲(Bod marine)，即使在紫外線劑量為111×10－2焦耳/平方毫米的條件下仍有約10％的細胞存活。

貧營養環境：在某些有機碳濃度不足1毫克/升的環境下，照樣有微生物在生存。

今天，人們對這些特殊生命形式的機理還不甚明了，但是也有了一些初步認識，這些生命形式的存在似乎說明了生物的生存或許并不需要什么特定環境。現在，許多科學家持這樣的觀點，即只要水保持液態，就有發生生命的可能。在極端環境發現的這些生命無疑支持了這種觀點，同時也大大增強了人們對宇宙中存在地外生命的信心。因為現代天文學顯示，水并非宇宙中的稀有之物：火星表面就曾是一片汪洋，即使現在它的大氣中也存在極微量的水蒸氣；木衛二巨大冰層下亦流淌著大量液態水；最近在月球也發現了水的蹤影。因此，許多科學家認為：我們很可能在其他行星，甚至行星的衛星或小行星上發現某些生命，尤其是微生物。筆者堅信：生命一定廣泛分布在宇宙中，如果說茫茫宇宙中只有地球才是生命的惟一樂園，這就無異于承認地球是宇宙的中心。地球生命應當不會是孤獨的。

成冠倫圖