黄石国家公园最危险的不是熊、野牛、狼或美洲狮——而是成千上万的水热特征。这些美丽却致命的特征散布在公园周围，每年导致多人受伤甚至死亡。
人们会想象，在这些看似不适合居住的地方，没有任何生物能够生存。但是，有一种生物以这些水热特征为家。黄石火山观测站最近的报道介绍了这些独特的生物，被称为嗜热菌，并讨论了它们如何可能掌握着农业及其他领域的未来关键。
南达科他州矿业学院化学与生物工程系助理教授Tanvi Govil在新闻稿中说：“这些喜热的蓝藻不仅仅是黄石公园的奇观——它们是韧性的活生生蓝图。通过向在极端环境中茁壮成长的生物学习，我们正在开辟技术途径，这有助于构建一个更可持续和适应性更强的未来。”
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在极端高温下生存的生物
嗜热菌，字面意思是“喜热者”，是指偏爱高温环境的生物，包括古菌、细菌或真菌。由于其蛋白质和脂质的独特结构，这些生物可以在高达122摄氏度（约250华氏度）的温度下生存。它们已有数十亿年的历史，嗜热菌是地球上最早进化并为其他生命存在创造必要条件的生物之一。
多年来，黄石公园的嗜热菌一直是许多研究人员的研究重点。它们独特的结构可用于更多地了解生物如何在极端环境中生存，以及我们如何能够将这些过程复制到人类身上。
1966年，一种特殊的黄石嗜热菌——水生嗜热杆菌——的发现，促成了聚合酶链式反应（PCR）技术的发展。PCR检测是一项革命性的发现，为此赢得了诺贝尔化学奖，至今仍用于医学、基因组测绘和法医科学。您可能也对它很熟悉，因为在COVID-19等病毒兴起后，PCR检测成为了家喻户晓的产品。
嗜热菌的最新研究
如今，嗜热菌正在可持续发展的背景下被研究。蓝藻的固氮作用帮助它们在不需要氮肥的情况下生长，因为固定的氮被用于构建蛋白质、核酸和其他必需的细胞成分——这支持了生物质的生产，然后可以转化为生物燃料。
尽管您的日常植物可能能够进行相同的光合作用过程，但蓝藻的特殊之处在于它们可以在极端高温区域有效地进行此过程。正是这个过程赋予了黄石公园许多水热特征令人着迷的绿色，吸引着无辜的过路人，导致二度或三度烧伤。
除了可持续农业，目前正在开展项目，以更好地了解嗜热菌，从而在生物燃料、生物塑料、药物和遗传学方面取得进步。
事实上，据估计，黄石公园所有研究的四分之一都与嗜热菌有关。
虽然我们可能利用它们来惊叹周围环境的美丽，逃离城市生活的喧嚣，但国家公园仍然是科学探索和开创性发现的前沿，积极改善我们周围的世界。
本文已由《探索》杂志工作人员更新，更正了对蓝藻的引用。
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文章来源
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- 美国地质调查局。有些人喜欢热！研究黄石国家公园的嗜热菌
- 黄石国家公园。极端高温下的生命
- 美国地质调查局。诺贝尔奖获奖研究自然实验室黄石公园
