相关微生物：水生栖热菌、假单胞菌、氧化硫硫杆菌、奇异球菌等
这些微生物简直是隐居禁区的“超能战士”！
在陆地和江河湖海中有微生物生存可能不足为奇，但是，在一些被认为“生命的禁区”中发现微生物的身影，可能会让你为生命的顽强而赞叹！它们的发现使“生命的极限”难以界定。这些微生物有着能够适应极端环境的“法宝”，有着与一般生命所不同的生理生化和遗传特性。随着科学技术的不断进步，越来越多的极端微生物会被发现，它们所具有的神奇机能正服务于人类生产生活的各个领域，成为经济发展和社会进步的助力器。
高温环境中的微生物
一提到热泉、火山口、深海热液口，就会想到生命难以忍受的高温，低则五六十摄氏度，高则二三百摄氏度。即使在这样的高温环境中，竟然也有生命，真是令人惊叹不已。在美国黄石国家公园的热泉中就生活着这样一类嗜热的微生物，第一个被分离出的是水生栖热菌，这掀起了嗜热微生物研究的热潮。越来越多的嗜热微生物被分离，如酸热硫化叶菌，这种奇特的细菌必须在较高的温度下才能良好地生长；在一些热泉、海底火山口、热液区等区域也陆续发现多种嗜热的微生物，有海栖热袍菌，烟栖火叶菌、嗜火产液菌、甲烷嗜高热菌……甚至在太平洋底部250℃～300℃的高温热液区也有微生物的“足迹”。这些不同寻常的微生物多属于古菌，它们以其独特的细胞结构或细胞组分来适应高温的环境。
美国黄石公园中生活着嗜热微生物
随着科学研究的不断深入，从这些嗜热微生物中分离到的嗜热酶，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等多种酶类，能够在高温条件下发挥良好的酶催化作用，促进了发酵和化工工业的发展，并且，开始应用于环境保护领域，进行废弃物和污水净化，也具有显著效果，具有良好的应用前景。目前，在分子生物学研究中广泛使用的Taq DNA聚合酶就是从嗜热的水生栖热菌中分离的，成为生物学和医学研究的“得力助手”。
低温环境中的微生物
极地、高山、冰川、深海……听之就会有冷飕飕的感觉，甚至不禁打个寒战，它们应该是地球上最冷的自然环境了，即使是在这样的条件下都有固定的“居民”—嗜冷微生物的存在，真是生命的奇迹！迄今为止，我国已从这些低温环境中分离并收集了数千种嗜冷/耐冷的细菌、真菌或放线菌，它们是低温环境下物质循环的主导者。随着极地科考事业的发展，极地微生物的研究已受到世界各国的重视。包括我国在内的许多国家都建有极地微生物菌种资源中心，以加强低温微生物资源的开发和利用的研究。目前，从嗜冷/耐冷微生物中提取的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等低温活性物质，在食品加工过程已大显身手，在环境保护、医药开发等方面也具有良好的应用前景。相信在不久的将来，低温环境微生物资源必将成为人类的好帮手。
寒冷的极地也有微生物“居民”
由于低温环境能够抑制绝大多数中温微生物的生长，所以在食品生产和日常生活中常采用低温环境进行食品保鲜。但是，也应注意到，低温环境微生物不同寻常的生长特性又是冰窖、冷库、冰箱等冷藏环境导致食品腐败的原因，是冷藏冷冻食品质量安全的隐患。有报道称，家庭冰箱中有多种微生物，常见的细菌有假单胞菌（特别是荧光假单胞菌）、芽孢杆菌、葡萄球菌、李斯特菌（特别是单核细胞增生李斯特菌）、假丝酵母菌等，常见的真菌有曲霉菌、青霉菌、枝孢菌等，它们是引起冰箱储存食物腐败变质的主要原因。尤其要注意的是冰箱中的葡萄球菌、单核细胞增生李斯特菌等致病菌，它们可能引起食物中毒，需要引起高度重视。所以，食品冷藏冷冻环境需经常除菌，食品保存时间也不宜过长，应尽快食用，最好加热后食用。
极端酸性环境中的微生物
酸性矿水中有“畅游”的微生物
在能够瞬间将你的皮肤、衣服腐蚀的酸液中，你相信有微生物在那里自由自在地“畅游”吗？当然有，它们是酸性环境中硫元素物质循环的驱动者，具有强大的产酸（硫酸）和抗酸能力。自然界的酸性环境主要有硫化矿的酸性矿水以及含硫的温泉、火山口等，在其中“畅游”的微生物有多种，如氧化硫硫杆菌、酸热硫化叶菌、氧化亚铁硫杆菌等。这些嗜酸微生物的发现促进了金属浸提技术的发展，利用嗜酸微生物的生物冶金技术已经非常成熟，创造了巨大的经济效益。另外，嗜酸微生物在生物脱硫、重金属污染治理等方面也逐渐显示出其强大的威力。
极端碱性环境中的微生物
极端碱性环境是和极端酸性环境相反的又一个强腐蚀性环境。世界著名的极端碱性环境主要是极端碱性湖，如中国的青海湖（pH为9左右）、肯尼亚的马加迪湖（Magadi，pH达10以上）、土耳其的凡湖（Van Golu，pH为9.8左右）、坦桑尼亚的纳特龙湖（Lake Natron，pH为9～10.5）、埃及的Wady natrun湖（pH达10以上）……即使如此严酷的环境，依然有不屈不挠的生命存在。
极端碱性湖—纳特龙湖
从嗜碱的粪链球菌发现以来，陆续有芽孢杆菌、黄杆菌、微球菌、假单胞菌等属的一些嗜碱微生物以及一些嗜碱古菌等不断问世。目前对于这些嗜碱微生物资源的利用主要是它们所分泌的碱性酶，如蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、果胶酶等，已经广泛用于洗涤剂工业，而且在造纸、制革、纺织等碱性生产行业以及碱性废水处理等方面也具有良好的应用前景。嗜碱微生物资源是人类的宝贵财富。
高盐环境中的微生物
盐度高达300的死海中有嗜盐微生物
众所周知，海水很咸，大洋水的盐度平均为35，近岸海水因受陆地径流的影响，盐度往往稍低，如果盐度高达海水盐度的8～10倍或盐饱和状态的水体是多咸呢？世界著名的死海就是这样的高盐水体，盐度高达300左右，鱼虾等均不能生存。美国大盐湖盐度为150～288之间，中国的察尔汗盐湖高达盐饱和，艾丁湖盐度也可达200以上，除了盐湖以外，还有盐矿区、晒盐场/池、盐渍食品等，在这样极端的高盐高渗环境中能有生命吗？当然，仍然有些不畏高盐高渗的微小生命在这样的环境中活得“不亦乐乎”，常见的有盐杆菌属、盐球菌属、嗜盐碱杆菌属、嗜盐碱球菌属、盐深红菌属、富盐菌属、盐盒菌属，研究比较深入的有盐生盐杆菌、红皮盐杆菌、地中海嗜盐杆菌等。
嗜盐菌细胞膜上视紫红质的光学特性，在生物电子产业将有诱人的应用前景。随着嗜盐酶或嗜盐活性物质的开发，也必将使嗜盐微生物在环境保护、发酵生产、医学等领域大显身手。不过要注意，这些嗜盐菌也是盐腌制食品（如咸菜、咸鱼、咸肉等）、酱油、酱等腐败变质的根本原因，也会引起食物中毒，“咸的食品不会坏”的错误观念需要尽快转变了。
强辐射环境中的微生物
辐射警告标志
辐射在环境中无处不在。日常生活中常见的手机、电视、电脑等电器的小剂量辐射，对人体健康没有太大的影响；医院放射科用于疾病辅助诊断的各种设备，如X线摄影系统、CT、核磁共振、血管造影系统等，辐射剂量稍高。众所周知，除了必要的疾病检查外，要避免短期内连续、多次的放射检查，以免受到不必要的辐射损伤。更不用说一些更高强度的辐射，如当今食品行业广泛使用的辐照杀菌技术，就是采用高剂量的辐射（高达25000 Gy）来杀灭食品中的微生物，延长食品的保质期。这样高的辐射剂量，已经远远超出人类所能忍受的范围。当人接受超过6 Gy的辐射，就可能会有生命危险。真是难以想象，在这样严峻的条件下，竟然有一类细菌能够置之不顾地正常生存，那就是奇异球菌属，它们依赖自己超乎寻常的修复损伤能力与环境抗争，同时也是造成辐照杀菌食品腐败的主要原因。随着越来越多的耐辐射微生物资源从各种辐射环境或放射性污染环境中被发现，以及耐辐射机制研究的深入，耐辐射微生物有望在医学及环境保护领域创造奇迹。
高毒性环境中的微生物
如果你觉得高热、极冷、强酸、强碱、高盐、强辐射环境还不算极端的话，那么高生物毒性环境怎么样？
美国科学家于2010年在加利福尼亚莫诺湖中发现了一种盐单胞菌GFAJ-1。莫诺湖的剧毒砷浓度高达正常浓度的3000倍，足以杀死常见的地球生命，这种GFAJ-1细菌就像其他极端环境中的微生物一样，具有应对极端环境条件的奇特本领。研究人员发现，这种奇异的细菌含有一种功能特异的蛋白质，能够阻碍剧毒砷进入细胞，从而保障了细胞内正常的生命活动，真是技高一筹呀！莫诺湖除了高砷毒性外，盐度也高达海水的2～3倍，pH值高达10左右，即使这么苛刻的环境中都有微生物的踪迹，地球上还会有无生命的“净土”吗？
“剧毒”的莫诺湖中生活着盐单胞菌GFAJ-1
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