科學(xué)家發(fā)現(xiàn)生命存活的最低溫度
新浪科技訊 北京時間8月27日消息,,據(jù)國外媒體報道,,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)簡單生命可以存活和生長的最低溫度,。這項刊登在《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)入一個玻璃一樣的玻璃化狀態(tài),,而在這個時期內(nèi),它們不能完成生命周期,。
研究人員指出,,因為這些有機(jī)體在這個溫度下不能繁殖,所以零下20攝氏度是地球生命的最低溫度限制,??茖W(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,,介質(zhì)開始變成冰,。冰晶形成時,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,。一旦一個細(xì)胞玻璃化,,科學(xué)家就不再認(rèn)為它還活著,因為它不能繁殖,。但溫度升高時,這些細(xì)胞活了過來,。這個玻璃化狀態(tài)類似于植物種子變干的狀態(tài),。
研究負(fù)責(zé)人、英國國家環(huán)境研究委員會(NERC)南極調(diào)查局的安德魯-克拉克教授表示:“有意思的是,,一個細(xì)胞會在玻璃化狀態(tài)中活下來,。如果把你的內(nèi)部冷凍,你就會死,。但如果你可以進(jìn)入一個受控的玻璃化狀態(tài),,你就能活下來。一旦一個細(xì)胞進(jìn)入玻璃化狀態(tài),,它就能在極低溫度下活下來,。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,因為它們可以控制容納這些細(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,,都是獨立生存的,,因為它們并不依靠其他有機(jī)體。而樹,、動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,。在一個復(fù)雜有機(jī)體中,,細(xì)胞生活在一個受這個有機(jī)體控制的環(huán)境中,。獨立生存的有機(jī)體沒有這個能力。如果這個環(huán)境形成冰,,它們就要受制于由此產(chǎn)生的所有壓力,。”
如果一個獨立生存的細(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,。這項研究顯示,,這個溫度恰到好處,因為霉菌和細(xì)菌不能繁殖和令食物腐爛,??死苏f:“我們很高興,我們得到一個擁有更廣泛相關(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有效機(jī)制,。”
這些科學(xué)家認(rèn)為,,他們發(fā)現(xiàn)的這個溫度限制是普遍存在的,,地球上的單細(xì)胞動物在零下20攝氏度中可以成長。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€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)這個情況,,無一例外?!?孝文)