科學(xué)家發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)單生命可以存活和生長(zhǎng)的最低溫度。這項(xiàng)刊登在《PLoS ONE》上的研究顯示，在零下 20 攝氏度下，單細(xì)胞有機(jī)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(nèi)，它們不能完成生命周期。
 

    研究人員指出，因?yàn)檫@些有機(jī)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?？茖W(xué)家把單細(xì)胞有機(jī)體放在一種水介質(zhì)內(nèi)，降低溫度。溫度下降時(shí)，介質(zhì)開始變成冰。冰晶形成時(shí)，有機(jī)體內(nèi)的水排出體外，致使形成更多冰。這令這些細(xì)胞先是脫水，然后變成玻璃化。一旦一個(gè)細(xì)胞玻璃化，科學(xué)家就不再認(rèn)為它還活著，因?yàn)樗荒芊敝?。但溫度升高時(shí)，這些細(xì)胞活了過來。這個(gè)玻璃化狀態(tài)類似于植物種子變干的狀態(tài)。

    研究負(fù)責(zé)人、英國(guó)國(guó)家環(huán)境研究委員會(huì)（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(gè)細(xì)胞會(huì)在玻璃化狀態(tài)中活下來。如果把你的內(nèi)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。一旦一個(gè)細(xì)胞進(jìn)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(jī)體能夠存活于更低溫度中，因?yàn)樗鼈兛梢钥刂迫菁{這些細(xì)胞的介質(zhì)?？死吮硎荆?ldquo;細(xì)菌、單細(xì)胞藻類和單細(xì)胞真菌數(shù)量龐大，都是獨(dú)立生存的，因?yàn)樗鼈儾⒉灰揽科渌袡C(jī)體。而樹、動(dòng)物和昆蟲等其他生命也有控制內(nèi)部細(xì)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(gè)復(fù)雜有機(jī)體中，細(xì)胞生活在一個(gè)受這個(gè)有機(jī)體控制的環(huán)境中。獨(dú)立生存的有機(jī)體沒有這個(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(dú)立生存的細(xì)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(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(xiàng)研究顯示，這個(gè)溫度恰到好處，因?yàn)槊咕图?xì)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(gè)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(hù)食物的原因提供一個(gè)有效機(jī)制。”

    這些科學(xué)家認(rèn)為，他們發(fā)現(xiàn)的這個(gè)溫度限制是普遍存在的，地球上的單細(xì)胞動(dòng)物在零下 20 攝氏度中可以成長(zhǎng)。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(jìn)行新陳代謝的單細(xì)胞有機(jī)體。每種有機(jī)體都在零下 20 攝氏度下進(jìn)入玻璃化狀態(tài)?？死吮硎荆?ldquo;我們把一個(gè)單細(xì)胞有機(jī)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(xì)胞有機(jī)體都出現(xiàn)這個(gè)情況，無一例外。”