北京時間9月22日消息，據國外媒體報道，無論是在火山這樣炎熱的地方，還是像地球兩極那樣的嚴寒之地，生命都可以找到生存的機會。在這些極端環境中生長的生物體被稱為嗜極生物（extremophiles）。它們的身體演化出了一些獨特的適應能力，可以在這些極端的環境下生存。
為了生存，所有生命都需要滿足一些基本的需求，包括水（或某些溶劑）、能量來源和基本的生物分子，如碳水化合物、蛋白質、脂肪和核酸（DNA）等
地球是廣闊的。從炙熱的沙漠到冷峻的冰川，再到全球各地紛繁複雜的生態環境，幾乎所有地方都有一個共同點——生命。儘管人類無法舒適地在南極洲或撒哈拉沙漠生活，但這並不意味着沒有生命可以在那裡生存。你可能會驚訝地發現，在地球上一些最奇怪、最惡劣、似乎最不適宜生命存在環境中，也有許多生物在頑強生活着。
生命的形成需要什麼？
為了生存，所有生命都需要滿足一些基本的需求，包括水（或某些溶劑）、能量來源和基本的生物分子，如碳水化合物、蛋白質、脂肪和核酸（DNA）等。如果這些基本需求無法滿足，生物體就沒有足夠的資源來生長，或是產生能維持生存的能量。因此，在每一種惡劣的環境中，生物都要具備能滿足這些需求的適應能力。
但這還不是全部！為了更有利於生長，生物體需要進一步適應環境。這就相當於當你住在寒冷的國家時，就很有必要穿多一件毛衣。你可能會獲得水、食物和住所等生存要素，但有了這件毛衣，你肯定會比沒有毛衣過得更舒服。
生物如何在寒冷中生存？
對於微生物和動物，無論它們多麼聰明，都無法為自己編織一件保暖的毛衣。相反，在漫長的進化過程中，它們發展出了神奇的適應能力。
以生活在世界最寒冷大陸上的企鵝為例。它們的身體天生就有保溫的功能；它們的靜脈纏繞在動脈上，使動脈內的血液保持略微溫暖。最重要的是，當它們潛入寒冷的海水中捕獵時，它們的心率會降低15%，這有助於身體保存更多的能量，而這些能量又可以用來使身體產生更多的熱量。甚至它們身上的羽毛也是密密麻麻地重疊在一起，保護它們免受刺骨的寒風和冰冷海水的侵襲。
其他北極動物，如北極熊、海豹和北極狐等，也有類似的特徵。它們有更厚的皮毛，身體能產生更多的熱量。
許多微生物也適應了在極端寒冷的環境中生存，它們被稱為嗜冷微生物。這些微生物會產生果凍狀的糖類物質，被稱為胞外多糖，起着保護功能。一些細菌和真菌甚至製造抗凍蛋白，這些蛋白質能降低了水的冰點，使細胞內的水分不致結冰，從而避免了冰晶生長造成的破壞。
生物體如何在高溫下生存？
那麼，有沒有嗜熱的生物？在沙漠、火山附近和溫泉里，生活着種類繁多的生物。它們是如何在高溫環境下生存下來的？
對於生活在極端炎熱氣候下的生物，最重要的生存能力顯然是保持水分。最著名的例子便是駱駝，它們在不喝水的情況下也能存活長達7個月。
一個常見的誤解是駱駝在駝峰中儲存水分，但事實並非如此。駝峰實際上是由很多脂肪組織組成的，當它們找不到其他食物時，就會把這些脂肪組織作為替代性的食物來源。
相比絕大多數生物，駱駝需要的水量更少。它們的血細胞可以儲存更多的水分，其皮毛也可以防止出汗和流失水分。
仙人掌可以通過在莖部儲存水分，以及刺狀的葉子來防止水分通過蒸騰流失，以此來適應沙漠環境。它們的根很細，但覆蓋的範圍很廣，這使它們能夠吸收周圍環境中可能尋找到的少量水分。
微生物在沙漠中生存的方式是幾乎整年不活動，除了下雨的時候。
除了沙漠，微生物甚至可以在熱液噴口附近生存。這些噴口是位於海洋深處的小型裂縫，大約122攝氏度的熱水源源不斷地從這些裂縫中泵出。生活在熱液噴口或火山等地方的微生物被稱為超嗜熱生物。
超嗜熱生物的細胞膜更有柔韌性，流動性更強，使得較高溫度的水可以更快地進出細胞膜。丁酸棲高溫菌（Hyperthermus butylicus）和坎德勒氏甲烷嗜熱菌（Methanopyrus kandleri）是超嗜熱生物中研究較多的兩個例子。
可以想象，在海底深處或火山附近很難獲得富含能量的營養物質。因此，這些微生物通過化學反應利用它們周圍的元素，以產生生存所需的能量。例如，某些微生物可以利用硫、鐵、甲烷或氫來產生能量，它們被廣泛地稱為化能合成微生物。
生命還能在哪裡生存？
除了那些炎熱和寒冷的地區，地球上還有很多其他地方的環境條件同樣惡劣，但仍然充滿了生命。這些環境包括極端pH環境或極高鹽含量的環境，如死海。
在一些礦井附近，我們偶爾會發現被稱為礦井排水的水體，其酸性極強。岩石中的酸性元素，如硫化鐵等，會與氧氣和水反應，使這些水體呈酸性。這種酸性很強，甚至可以溶解重金屬。大型動物無法在這樣的有毒環境中生存，但微生物可以。
這些微生物被稱為嗜酸生物，如醋酸醋桿菌（Acetobacter aceti），它們能通過在體內產生稍微多一點的鹼性蛋白質並泵出質子（氫離子）來維持pH水平。這種能力有助於中和環境的酸性。最重要的是，組成嗜酸生物細胞的蛋白質鹼性更強，同樣有助於中和它們周圍的酸性環境。
對於喜鹼性的微生物而言，情況恰好相反。它們會向體內泵入氫離子以中和環境的鹼性，它們的細胞蛋白質也更偏向酸性。
即使是海洋最深、最黑暗的地方也能孕育生命。在地殼下10公里的地方，也有微生物適應了沒有陽光和缺乏空氣的生活。甚至在非洲金礦地下3公里處挖掘出來的岩石上，也發現了特殊的生命形式！
結論
讀完這篇文章，你一定在想，“哇，生命真的可以在任何地方生存！”正是這種想法讓科學家們對外星生命感到困惑。也許在月球、火星或其他太陽系天體上，可能存在着某些尚不為人知的生命形式。當然，我們不可能是宇宙中唯一的生命形式，對吧？
誠然，能夠在如此惡劣的環境中生存的大多是微生物。對於像動物這樣的複雜生命形式而言，在極端的溫度和壓力下生存是更加困難的挑戰。理論上，任何有水（或類似溶劑）和能源的行星都應該能夠維持生命。科學家已經對極端微生物及其生存機制進行了大量研究，如果能最終破解它們的生存密碼，或許就能解釋其他生命形式會如何在宇宙的其他地方生存。當然，我們不知道那裡的生命是否會像地球上的生命一樣，但可以肯定的是，它們會一樣有趣！（任天）