IT之家 9 月 30 日消息，科学家在加利福尼亚州拉森火山国家公园的热水塘中，发现了一种能在前所未有的高温环境中生存的多细胞极端微生物。
这项发现对于地外生命搜寻工作具有潜在意义，拓展了有可能孕育复杂生命体的环境范围。
可以在极端环境下存活的生物被统称为极端微生物。如果这类极端环境以高温为主，对应的极端微生物就被叫作嗜热生物。这种在火山水域中新发现的嗜热生物被命名为 Incendiamoeba cascadensis，昵称“火变形虫（fire amoeba）”。实验发现，它可以在 63 摄氏度的条件下通过细胞分裂完成自我繁殖；到 64 摄氏度时，它依旧可以保持完全活性，只是不再进行繁殖。即便处于 66 摄氏度环境，该变形虫仍保留部分生理活性；70 摄氏度时它虽然会停止生命活动，但后续还可以恢复过来。不过温度达到 80 摄氏度之后，火变形虫就会死亡。
此前已经发现不少单细胞生物可以在高得多的温度下存活。坎氏甲烷嗜热菌（Methanopyrus kandleri）就是一种单细胞生物，它最高可以在 122 摄氏度的环境下存活并且繁殖。但坎氏甲烷嗜热菌这类单细胞原核生物没有细胞核与细胞膜，高温环境下这两种结构很容易遭到破坏；正是缺少这些细胞结构，才使得它可以在超过水的沸点的温度条件下存活。
复杂的多细胞生命，也就是生命分类当中的“真核生物”，对高温的耐受能力就要弱很多。和原核生物不一样，真核生物的细胞具备细胞核以及细胞膜。在此之前，多细胞生物能够完成繁殖的最高温度记录是 60 摄氏度，该记录由部分真菌与红藻创下。此前研究人员一度比较悲观，认为真核生物很难在更高的温度下正常生存繁衍。
锡拉丘兹大学研究生、本次研究的首席科学家贝丽尔 · 拉帕波特（Beryl Rappaport）在一份声明中表示：“一定程度上，针对真核生物的相关研究此前受到限制，原因在于大家先入为主地设想了细胞膜的稳定上限。我们希望 Incendiamoeba cascadensis 这一发现能够鼓励更多科研人员继续去搜寻耐高温的真核生物。”
想要解开火变形虫耐高温的秘密，线索就在它的基因序列当中。拉帕波特的研究团队识别出一批基因，这些基因能够在 63 摄氏度的环境下稳定并且保护脱氧核糖核酸；还有一部分基因负责帮助火变形虫感知周边环境与温度。部分基因甚至会在高温环境下提升自身活性，比如帮助火变形虫完成蛋白质折叠，以此实现各类生理功能。
拉帕波特说：“我们找到了许多可以帮助 Incendiamoeba cascadensis 在高温下存活的生存机制，其中一部分生存策略有可能为所有嗜热生物所共用。举例来说，火变形虫体内部分蛋白质带有很高的表面正电荷，这有助于维持蛋白质结构稳定。这类蛋白质电荷特征，和嗜热细菌以及古菌（包含原核生物在内的单细胞微生物）身上观察到的情况十分相似。”
有意思的是，火变形虫的脱氧核糖核酸当中存在部分基因片段，和远至新西兰、美国黄石国家公园等地的地热样本里检出的 DNA 片段相类似。这就意味着 Incendiamoeba cascadensis 本身，或是它的近缘物种，有可能分布在世界各地，只是还尚未被人类发现。
类似的嗜热生物或许也可以存在于地球之外。太阳系之内没有其他星球拥有和地球相仿的温和环境：要么过热或者过冷，要么辐射太强或是光照不足，要么酸度偏高或是遍布有毒物质。而在太阳系之外，人类至今还没有找到一颗环境与地球相同的行星。不过部分地外环境理论上可以支撑这类极端微生物生存，例如火星，或是木星拥有地下海洋的卫星木卫二。因此 Incendiamoeba cascadensis 的发现，拓宽了真核生命（人类同样属于真核生物）能够在其他星球上存活的温度区间。
拉帕波特也作出了提醒：“像 Incendiamoeba cascadensis 这样的复杂生命当然有可能在别的行星存活。但目前我们所知，只有地球能够全部满足该生物舒适生存所需要的各项条件。并不只是温度一项指标而已；环境还必须具备合适的酸度、含氧量、压强、水资源以及食物来源。Incendiamoeba cascadensis 无法独立生存，它还需要其他生命提供生存支持。”
所以即便水星温度很高，这颗没有大气、荒芜贫瘠的星球也无法让嗜热生物存活。不过在一些行星上 —— 如果轨道相比传统宜居地带更靠近恒星，或是火山活动十分活跃，同时又具备液态水，嗜热生物就有可能找到栖息地；木星上火山活跃的卫星木卫一就并不满足有水这一条件。
IT之家注意到，这项新研究已于 9 月 22 日发表在《细胞》期刊上。
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