超耐旱的沙漠微生物

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）