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《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)家把單細胞有機體放在一種水介質(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,有機體內(nèi)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。一旦一個細胞玻璃化,科學(xué)家就不再認為它還活著,因為它不能繁殖。但溫度升高時,這些細胞活了過來。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。但如果你可以進入一個受控的玻璃化狀態(tài),你就能活下來。一旦一個細胞進入玻璃化狀態(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)??死吮硎荆?ldquo;細菌、單細胞藻類和單細胞真菌數(shù)量龐大,都是獨立生存的,因為它們并不依靠其他有機體。而樹、動物和昆蟲等其他生命也有控制內(nèi)部細胞周圍流體的能力。在我們的例子中,這些流體指的是血液和血清。在一個復(fù)雜有機體中,細胞生活在一個受這個有機體控制的環(huán)境中。獨立生存的有機體沒有這個能力。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胞冷卻太快,就不能脫水和進入玻璃化狀態(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食物的原因提供一個有效機制。”
這些科學(xué)家認為,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 攝氏度下進入玻璃化狀態(tài)??死吮硎荆?ldquo;我們把一個單細胞有機體冷卻,看到它脫水,然后在零下10到25攝氏度間進入玻璃化狀態(tài)。我們研究的所有單細胞有機體都出現(xiàn)這個情況,無一例外。”
最新!醫(yī)生的平均年薪由改革前2011年的5.65萬增加到2023年的19....[詳細]
連續(xù)工作滿15年或累計工作滿25年且仍在崗的鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院專業(yè)技術(shù)人員,在滿足...[詳細]
意見反饋 關(guān)于我們 隱私保護 版權(quán)聲明 友情鏈接 聯(lián)系我們
Copyright 2002-2024 Iiyi.Com All Rights Reserved