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    科學(xué)家發(fā)現簡(jiǎn)單生命可以存活和生長(cháng)的最低溫度。這項刊登在《PLoS ONE》上的研究顯示，在零下 20 攝氏度下，單細胞有機體脫水，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，它們不能完成生命周期。
 

    研究人員指出，因為這些有機體在這個(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)家把單細胞有機體放在一種水介質(zhì)內，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)，有機體內的水排出體外，致使形成更多冰。這令這些細胞先是脫水，然后變成玻璃化。一旦一個(gè)細胞玻璃化，科學(xué)家就不再認為它還活著(zhù)，因為它不能繁殖。但溫度升高時(shí)，這些細胞活了過(guò)來(lái)。這個(gè)玻璃化狀態(tài)類(lèi)似于植物種子變干的狀態(tài)。

    研究負責人、英國國家環(huán)境研究委員會(huì )（NERC）南極調查局的安德魯-克拉克教授表示：“有意思的是，一個(gè)細胞會(huì )在玻璃化狀態(tài)中活下來(lái)。如果把你的內部冷凍，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。”

    更復雜的有機體能夠存活于更低溫度中，因為它們可以控制容納這些細胞的介質(zhì)。克拉克表示：“細菌、單細胞藻類(lèi)和單細胞真菌數量龐大，都是獨立生存的，因為它們并不依靠其他有機體。而樹(shù)、動(dòng)物和昆蟲(chóng)等其他生命也有控制內部細胞周?chē)黧w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)復雜有機體中，細胞生活在一個(gè)受這個(gè)有機體控制的環(huán)境中。獨立生存的有機體沒(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)獨立生存的細胞冷卻太快，就不能脫水和進(jìn)入玻璃化狀態(tài)。相反，它會(huì )凍結，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(gè)溫度恰到好處，因為霉菌和細菌不能繁殖和令食物腐爛。克拉克說(shuō)：“我們很高興，我們得到一個(gè)擁有更廣泛相關(guān)性的結果，它為家用電冰箱可有效保護食物的原因提供一個(gè)有效機制。”

    這些科學(xué)家認為，他們發(fā)現的這個(gè)溫度限制是普遍存在的，地球上的單細胞動(dòng)物在零下 20 攝氏度中可以成長(cháng)。研究期間，他們觀(guān)察了大量用從光到礦物質(zhì)等各種各樣能源進(jìn)行新陳代謝的單細胞有機體。每種有機體都在零下 20 攝氏度下進(jìn)入玻璃化狀態(tài)。克拉克表示：“我們把一個(gè)單細胞有機體冷卻，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胞有機體都出現這個(gè)情況，無(wú)一例外。”