鲁达 采集的海底微生物样品的细胞荧光成像。
深海科学钻探船Chikyu号。
究竟多深的海床才能达到微生物不能承受的高温？这个问题一直是日本海洋地球科学技术局（JAMSTEC）和德国不来梅大学海洋环境科学中心（MARUM）的合作探索重点。
国际海洋探索项目（IODP）的一次考察提供了有关海底生命温度承受极限的新见解，这个发现近期发表在《科学》杂志上。
深海海床沉积物往往难以栖息。温度和压力随着海洋深度增加而不断升高，而且能量来源越来越少。大约30年前人们才知道，微生物可以在几千米深的海床生存。
当下人们对于深层生物圈的认识尚浅，一个基本问题由此产生：生命的极限在哪里？哪些因素起到了决定性作用？
境温度很可能是一个重要的球上的生命极限也充满了等离子体的粘度，
环境温度很可能是一个重要因素。但想要研究长期高温对深层生物圈生命的影响，还需要进行大范围深海钻探。与在外太空寻找生命一样，探求地球上的生命极限也充满技术挑战。
通常只有在海床以下4000米处，温度才能达到120℃。目前科学家只能通过深海科学钻探船进行这一深度的采样。他们选择了日本南开海槽中的一个位置，采样点位于4800m深的水底——这里地热梯度变化更大，仅在1180m深的探孔中便达到了120℃的高温。
MARUM的Kai-Uwe Hinrichs教授说：“只有少数几个科学钻探点能达到沉积物温度超过30℃的深度。‘温度-极限探索’的目标是在温度高达120℃的沉积物中钻探一个深度为1000m的孔。我们成功了！”
JAMSTEC首席科学家Fumio Inagaki博士说：“令人惊讶的是，微生物种群大约在45℃的环境下就崩溃了，沿高温海床继续向下钻探，有很长一段几乎没有生命的痕迹，但随后在温度更高的区域——温度高达120℃的地方——我们再次发现了活细胞和微生物。”
在50℃以上时，营养细胞的含量急剧下降，每立方米沉积物中只有不到100个细胞，芽孢的含量则迅速增加，并在85℃达到峰值。芽孢是某些类型细菌的休眠细胞，当环境适宜的时候，它们便会被重新唤醒。
Inagaki补充道：“有些特殊类群能够适应这种严酷的环境，并在地质时期内保持深度休眠。”
这个项目的很多研究是在技术可行性边缘进行的，JAMSTEC的Yuki Morono博士说：“过去二十年间，许多用于检测生命活动的技术都得到了改进，灵敏度比以往提高了十万倍。”要想更为准确地检测50℃沉积物离零星发现的微生物，防止污染十分重要。为避免污染，他们直接使用直升飞机将样品空运到了位于日本高知的IODP核心仓库超净实验室进行处理。
Morono补充说：“没有高质量标准的陆上实验环境，想要完成这个探索项目的目标是不可能的。”
“这次钻探的结果令人惊讶，我们没有想到生命极限地带仍有生命存活。”MARUM首席科学家Verena Heuer博士说，“如果没有强大的跨学科团队默契配合，我们不可能有这样的全新认识。”
编译：攀汗 审稿：西莫 责编：陈之涵
期刊来源：《科学》
期刊编号： 1095-9203
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