作者 Pesach Benson • 2025年10月15日
耶路撒冷，2025年10月15日（TPS-IL）——内盖夫本-古里安大学和美国航空航天局（NASA）的研究人员在以色列南部沙漠中发现了能够承受地球上最严酷环境的微小生命。这项于周三发布的研究结果可能会重新定义地球上已知的生命极限，并为火星或其他干旱行星上的微生物生命形态提供一个模型。
这项联合研究发表在经同行评审的《环境微生物学报告》（Environmental Microbiology Reports）上，考察了蒂姆纳谷（Timna Valley）砂岩内部生存的微生物。蒂姆纳谷是南部阿拉瓦（Arava）一个极度干旱的地区，年降水量不足100毫米。
尽管沙漠的气候酷热、缺水且伴随强烈的紫外线辐射，科学家们还是发现了一个来自蓝藻群（通常被称为蓝绿藻）的独特细菌种群，它们通过进入休眠状态来生存。
“在本研究中，我们重点考察了存在于石头表面下方薄层中的微生物群落，”领导这项研究的本-古里安大学生物技术工程系伊里特·尼尔（Irit Nir）博士表示，“这种生长环境既能抵御高温和辐射条件，又能让充足的光线和水分渗透进来以供其生存。”
该团队还包括来自死海与阿拉瓦研究中心以及NASA埃姆斯研究中心的研究人员，他们力求了解生命如何在几乎完全缺水且温度剧烈波动的环境中持续存在。他们的研究结果表明，就在岩石表面下方几毫米处，光合细菌群落免受上方严酷环境的屏蔽，利用砂岩的多孔结构来捕获微量的水分。
“蒂姆纳公园是阿拉瓦谷和以色列最干燥的地方之一，”研究小组负责人阿里尔·库什马罗（Ariel Kushmaro）教授指出，“当地砂岩的物理特性与罕见的降雨事件以及缺乏露水之间的相互作用，为蓝藻群光合细菌的发育创造了选择性条件。”
这项研究建立在20世纪70年代本-古里安大学的英姆里·弗里德曼（Imri Friedman）教授和NASA的克里斯·麦凯（Chris McKay）博士先前发现的基础之上，他们首次在极端沙漠中识别出内生（岩石内部）微生物群落。虽然先前的研究证实了此类微生物的存在，但关于它们的适应能力和长期生存机制仍有许多疑问。
为了回答这些问题，研究团队结合了当地气候数据、沉积物分析、显微成像和基因测序，以更全面地描绘这些细菌群落随时间推移的生存状况。其中一项实验分析了在黑暗、干燥条件下储存了25年以上的砂岩样本。值得注意的是，这些微生物没有表现出色素沉着损失或群落结构的重大变化，这表明它们可以休眠数十年，直到有水可用。
“研究中描述的微生物种群可以在黑暗、干燥的条件下长时间生存——大约25年——而不会失去生存能力，”尼尔博士说，“当水出现时，哪怕是很短的时间，它们也能重新苏醒并恢复新陈代谢活动。”
研究人员表示，这种基于休眠的生存策略反映了火星等行星上可能发生的情况，在这些行星上，液态水稀少且地表辐射强烈。研究团队发现，在砂岩的孔隙内，细菌免受致命辐射的影响，并通过长期休眠度过干旱期，只有在出现微量水分时才会重新激活。
“这些发现为寻找地球以外微生物生命的证据提供了重要视角，并构成了理解火星生命潜力的独特模型，”尼尔博士解释道。
研究人员还发现，微生物的新陈代谢过程可以改变附近的矿物质，留下同位素或纹理痕迹，这些痕迹可能作为生物特征——科学家可以在火星岩石中寻找的线索。
通过研究微生物如何在蒂姆纳极端沙漠中生存，科学家希望更好地了解不仅是地球上生命的极限，还有它可能在其他地方存在的位置。
“这种研究不仅仅告诉我们关于沙漠中生存的信息，”库什马罗说，“它帮助我们定义了生命本身能够做到什么，以及我们接下来可能在哪里找到它。”
