科學(xué)家發(fā)現(xiàn)生命存活的最低溫度
新浪科技訊 北京時(shí)間8月27日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)單生命可以存活和生長(zhǎng)的最低溫度,。這項(xiàng)刊登在《公共科學(xué)圖書館-綜合》雜志上的研究顯示,在零下20攝氏度下,,單細(xì)胞有機(jī)體脫水,,進(jìn)入一個(gè)玻璃一樣的玻璃化狀態(tài),而在這個(gè)時(shí)期內(nèi),,它們不能完成生命周期,。
研究人員指出,因?yàn)檫@些有機(jī)體在這個(gè)溫度下不能繁殖,,所以零下20攝氏度是地球生命的最低溫度限制,。科學(xué)家把單細(xì)胞有機(jī)體放在一種水介質(zhì)內(nèi),,降低溫度,。溫度下降時(shí),介質(zhì)開(kāi)始變成冰,。冰晶形成時(shí),,有機(jī)體內(nèi)的水排出體外,致使形成更多冰,。這令這些細(xì)胞先是脫水,,然后變成玻璃化。一旦一個(gè)細(xì)胞玻璃化,,科學(xué)家就不再認(rèn)為它還活著,,因?yàn)樗荒芊敝场5珳囟壬邥r(shí),,這些細(xì)胞活了過(guò)來(lái),。這個(gè)玻璃化狀態(tài)類似于植物種子變干的狀態(tài)。
研究負(fù)責(zé)人,、英國(guó)國(guó)家環(huán)境研究委員會(huì)(NERC)南極調(diào)查局的安德魯-克拉克教授表示:“有意思的是,,一個(gè)細(xì)胞會(huì)在玻璃化狀態(tài)中活下來(lái)。如果把你的內(nèi)部冷凍,你就會(huì)死,。但如果你可以進(jìn)入一個(gè)受控的玻璃化狀態(tài),,你就能活下來(lái)。一旦一個(gè)細(xì)胞進(jìn)入玻璃化狀態(tài),,它就能在極低溫度下活下來(lái),。直到溫度上升,它再蘇醒,?!?
更復(fù)雜的有機(jī)體能夠存活于更低溫度中,因?yàn)樗鼈兛梢钥刂迫菁{這些細(xì)胞的介質(zhì),??死吮硎荆骸凹?xì)菌、單細(xì)胞藻類和單細(xì)胞真菌數(shù)量龐大,,都是獨(dú)立生存的,,因?yàn)樗鼈儾⒉灰揽科渌袡C(jī)體。而樹,、動(dòng)物和昆蟲等其他生命也有控制內(nèi)部細(xì)胞周圍流體的能力,。在我們的例子中,,這些流體指的是血液和血清,。在一個(gè)復(fù)雜有機(jī)體中,細(xì)胞生活在一個(gè)受這個(gè)有機(jī)體控制的環(huán)境中,。獨(dú)立生存的有機(jī)體沒(méi)有這個(gè)能力,。如果這個(gè)環(huán)境形成冰,它們就要受制于由此產(chǎn)生的所有壓力,?!?
如果一個(gè)獨(dú)立生存的細(xì)胞冷卻太快,就不能脫水和進(jìn)入玻璃化狀態(tài),。相反,,它會(huì)凍結(jié),不能存活,。這在一定程度上解釋了用低溫冷凍可保存食物的原因,。大多數(shù)冰箱冷凍室都處在近零下20攝氏度的溫度中。這項(xiàng)研究顯示,,這個(gè)溫度恰到好處,,因?yàn)槊咕图?xì)菌不能繁殖和令食物腐爛??死苏f(shuō):“我們很高興,,我們得到一個(gè)擁有更廣泛相關(guān)性的結(jié)果,它為家用電冰箱可有效保護(hù)食物的原因提供一個(gè)有效機(jī)制?!?
這些科學(xué)家認(rèn)為,,他們發(fā)現(xiàn)的這個(gè)溫度限制是普遍存在的,地球上的單細(xì)胞動(dòng)物在零下20攝氏度中可以成長(zhǎng),。研究期間,,他們觀察了大量用從光到礦物質(zhì)等各種各樣能源進(jìn)行新陳代謝的單細(xì)胞有機(jī)體。每種有機(jī)體都在零下20攝氏度下進(jìn)入玻璃化狀態(tài),??死吮硎荆骸拔覀儼岩粋€(gè)單細(xì)胞有機(jī)體冷卻,看到它脫水,,然后在零下10到25攝氏度間進(jìn)入玻璃化狀態(tài),。我們研究的所有單細(xì)胞有機(jī)體都出現(xiàn)這個(gè)情況,無(wú)一例外,?!?孝文)