爱热的菌

传说中一只神鸟在火焰中自焚，然后从灰烬中重生，化身凤凰。古人为什么会构想出凤凰这样不惧烈火焚烧的神奇生物？要知道，在自然界里，可没有什么生物能承受得住烈火的考验。火焰之所以致命，是因为它会导致生物体迅速脱水，并在高温下破坏蛋白质结构，而蛋白质是生命活动的基石。即便是最“冷”的火焰，其温度也将近500℃。不过，如果是在稍低的温度环境中，还是有生物能坚持好一会儿的。

菌株121

目前耐热能力最强的生物之一是一种名为菌株121的古菌。在通常用于灭菌的高压釜中，水温可达121℃，足以杀死绝大多数微生物及其芽孢。然而，菌株121却在这样的高温环境中安然无恙，甚至在24 小时内实现了数量的翻倍。这意味着，即使在高温下，这种生物依然能够正常生长和繁殖，其耐热能力远超水熊虫（擅耐各种极端环境的水熊虫只能在83℃的高温下生存1小时）。

菌株121发现于2003年。当时一群海洋学家在大洋底部的“黑烟囱”——海底热液喷口处发现了它们的踪迹，这些古菌生活在富含硫和铁的热液中。实际上，类似菌株121这样的嗜热生物并非孤例，曾经被誉为“嗜热冠军”的延胡索酸火叶菌同样生活在大西洋的热液喷口中，能够在113℃的高温下繁衍生息。这类生物被统称为“超嗜热生物”。

为什么不怕热

超嗜热生物最初于1960年在美国怀俄明州黄石公园的热泉中被发现。此后，科学家又发现了50种以上超嗜热生物。多数超嗜热生物属于古菌，少数属于细菌（包括一些蓝藻）。

古菌作为嗜热生物的代表，很可能起源于地球更为年轻、炎热和恶劣的时代。这种特殊的进化背景使得古菌反而难以适应如今的常温环境，甚至需要在高温条件下才能正常生长。许多古菌不仅能承受高温，还能在更高的温度下茁壮成长。

菌株121（红色圆圈）是一种生活于太平洋热液喷口的超嗜热生物

能耐热的古菌广泛分布在温泉中、堆肥中、地热区的土壤中、陆地火山周围、海底火山周围等地。

超嗜热生物的蛋白质具有很强的热稳定性。此外，一些超嗜热生物可以制造胞内溶质（如磷酸二肌醇酯、磷酸二甘油酯、甘露糖基甘油酸等），帮助蛋白质抵抗热降解。

很多超嗜热生物也可以抵抗其他极端环境，如高酸度或高辐射强度。

“勇者”辈出

纳古菌是一种体积微小的寄生菌，与低嗜热古菌——燃球菌共生。它们共同在70 ～ 98℃的温泉和海底热泉中繁衍生息。

甲烷嗜高热菌是一类产甲烷的超嗜热菌，其细胞膜结构独特，至今未在其他生物体中找到相似之处。特别是坎德勒甲烷菌这一物种，创下了在122℃高温下生长的纪录。在深海环境中，只有在处于高压环境中的海底热泉沸腾时，海水才能达到如此高的温度。

尽管目前还没有发现能在122～150℃范围内正常生存繁衍的生物，但它们的存在还是很有可能的（菌株121 在130℃下仍能存活两个小时，并且在被换进103℃的新鲜培养基中后，还能恢复繁殖能力）。

理论上，在150℃或更高温度下正常存活的生物不存在，因为DNA和其他对生命活动很重要的分子在此温度下会分解。

超嗜热生物不仅宣示了生命不可思议的适应力，还在各个工业领域发光发热：它们能提取出矿石中难以利用的金属，脱去石油和煤炭中污染性强的硫元素。食品工业也不例外，耐高温α- 淀粉酶是一种从超嗜热微生物中发现的酶，它在100℃下还能达到最高催化效率的60%，啤酒、白糖、味精等食品的生产都需要这种酶。可以说，我们今天的生活，再怎么说也有这些小家伙的一份力。