据国外媒体报道,无论是在火山这样炎热的地方,还是在地球两极那样的严寒之地,生命都可以找到生存的机会。在这些极端环境中生长的生物体被称为嗜极生物。它们的身体演化出了一些独特的适应能力,可以在这些极端的环境下生存。
生物如何在严寒下生存? 对于微生物和动物,无论它们多么聪明,都无法为自己编织一件保暖的毛衣。相反,在漫长的进化过程中,它们发展出了神奇的适应能力。
以生活在世界最寒冷大陆上的企鹅为例。它们的身体天生就有保温的功能;它们的静脉缠绕在动脉上,使动脉内的血液保持略微温暖。最重要的是,当它们潜入寒冷的海水中捕猎时,心率会降低15%,这有助于身体保存更多的能量,而这些能量又可以用来使身体产生更多的热量。甚至身上的羽毛也是密密麻麻地重叠在一起,保护它们免受刺骨的寒风和冰冷海水的侵袭。
其他北极动物,如北极熊、海豹和北极狐等,也有类似的特征。更厚的皮毛,身体能产生更多的热量。
许多微生物也适应了在极端寒冷的环境中生存,它们被称为嗜冷微生物。这些微生物会产生果冻状的糖类物质,被称为胞外多糖,起着保护功能。一些细菌和真菌甚至制造抗冻蛋白,这些蛋白质能降低了水的冰点,使细胞内的水分不致结冰,从而避免了冰晶生长造成的破坏。
生物如何在高温下生存? 有没有嗜热的生物?在沙漠、火山附近和温泉里,生活着种类繁多的生物。它们是如何在高温环境下生存下来的?
对于生活在极端炎热气候下的生物,最重要的生存能力显然是保持水分。最著名的例子便是骆驼,它们在不喝水的情况下也能存活长达7个月。
一个常见的误解是骆驼在驼峰中储存水分,但事实并非如此。驼峰实际上是由很多脂肪组织组成的,当它们找不到其他食物时,就会把这些脂肪组织作为替代性的食物来源。
相比绝大多数生物,骆驼需要的水量更少。它们的血细胞可以储存更多的水分,其皮毛也可以防止出汗和流失水分。
仙人掌可以通过在茎部储存水分,以及刺状的叶子来防止水分通过蒸腾流失,以此来适应沙漠环境。它们的根很细,但覆盖的范围很广,这使它们能够吸收周围环境中可能寻找到的少量水分。
微生物在沙漠中生存的方式,除了下雨,几乎整年不活动。
除了沙漠,微生物还可以在热液喷口附近生存。这些喷口是位于海洋深处的小型裂缝,大约122摄氏度的热水源源不断地从这些裂缝中泵出,而生活在这些地方的微生物,就被称为超嗜热生物。
(姚旺)