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。”