智利的阿塔卡馬沙漠被稱為“世界干極”,年平均降雨量僅為15毫米左右,甚至曾經連續173個月沒下雨。這里干燥、貧瘠、紫外線強烈,也是地球上最接近火星表面的地方。
盡管科學家們早就在阿塔卡馬沙漠中發現了微生物存在的跡象,但直到最近幾年,科學家才通過先進的基因組分析技術,了解了它們在極度干燥環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。在高鹽度環境中,很多生物都會因細胞脫水而死,而阿塔卡馬沙漠里的微生物卻能夠利用鹽獲取水分和養分。因為硫酸鹽等礦物質具有很強的吸水性,即使是沙漠中極少量的降雨,也能使無水硫酸鹽水化,例如無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,這些水合物會漸漸釋放出水分子,嗜極微生物就靠著這一點水分度過漫長的旱季。
如果很長時間不下雨,礦物中的水分也有耗盡的時候,但這也難不倒這些頑強的微生物。在沒有足夠的水和營養的時候,很多微生物會用休眠度過艱難時期。它們會產生一種特殊的休眠體——內生孢子(又稱芽孢)以保護自己的遺傳物質等最必要的細胞成分,直到環境適宜時再復蘇。內生孢子有著堅硬厚實的外壁,具有耐酸、堿、高溫和輻射等特性。它們能休眠很長時間。例如,科學家曾在一塊2500萬年前形成的琥珀中發現了一種微生物的內生孢子,并在合適的條件下令其“復活”。
(摘自《大自然探索》2019年5月刊)