地球上几乎任何环境中都能找到微生物，包括黄石国家公园冒泡的温泉。很少有生物能承受滚烫的水，正如最近一只可怜的美洲野牛所发现的那样。然而，了解这些微生物如何在如此恶劣的环境中生存和适应，可以帮助我们理解生命如何在地球上进化，以及为什么这些温泉是科学研究的重要组成部分。
一项发表在《自然通讯》上的研究，分析了从黄石国家公园两个不同温泉中采集的三种微生物，并揭示了它们如何在缺氧环境中适应并进化至今。
缺氧环境下的生命
在这项研究中，蒙大拿州立大学（MSU）的研究人员分析了来自该公园的三种微生物：Aquificota（Thermocrinis）、Pyropristinus（Caldipriscus）和 Thermoproteota（Pyrobaculum）。这三种微生物都是嗜热的，意味着它们在高温下茁壮成长，例如它们被采集到的 190 华氏度（约 88 摄氏度）的温泉。
MSU土地资源与环境科学系的教授 Bill Inskeep 和 MSU 微生物学与细胞生物学系的副教授 Mensur Dlakic 表示，选择黄石公园的 Conch Spring 和 Octopus Spring 这两个温泉进行微生物提取，是因为它们在地球化学上具有相似性。
尽管研究指出 Conch Spring 的硫化物和氧气含量高于 Octopus Spring，但这种差异使得研究人员能够比较在不同氧气水平下的微生物。
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深呼吸
通过收集到的新信息，研究人员希望能够阐明大氧化事件（约 24 亿年前发生）之前生命的进化。在大氧化事件之前，我们的大气层中只有大约 2% 的氧气。之后，氧气含量飙升至 20%。
Inskeep 在一份新闻稿中说：“当环境中开始出现氧气时，这些嗜热菌很可能在微生物生命的起源中发挥了重要作用。后来出现了利用氧气的生物进化。Octopus [Spring] 拥有更多的氧气，果然，那里的好氧生物也更多。这些环境中的微生物群体是不同的。”
研究团队分析的微生物都存在于生活在快速水流中的丝状结构中。它们可能看起来像附着在温泉岩石和其他物体上的细长藻类或海带。它们生长出看起来在水中“摆动”的细丝。
虽然三种嗜热微生物都存在于每个温泉中，但研究小组发现，氧气含量较高的 Octopus Spring 拥有更多种类的微生物。这些结果表明，嗜热微生物能够在更富氧的环境中生长和适应。
原始环境
为了获得结果，研究人员检查并比较了来自每个温泉的微生物的呼吸基因。他们发现，来自 Conch Spring 的低氧微生物的基因表达水平很高，表明它们更活跃。在氧气更充足的 Octopus Spring 中，微生物表达的基因更适应高氧水平。
Inskeep 在一份新闻稿中说：“在实验室中要重现这种实验将非常困难；想象一下试图[创造]具有恰到好处的氧气和硫化物的热水流。这就是研究这些环境的妙处。我们可以观察到这些生物在它们生存所需的精确地球化学条件下进行活动。”
这同时也提醒我们，为什么这些温泉应该受到保护。在最近的美洲野牛事件中，公园官员决定不移走这只动物，因为这样做可能会扰乱温泉中生活的细菌。根据美国地质调查局的数据，这样的破坏可能需要长达一年的时间才能修复。
虽然普通的游客可能不太在意生活在黄石国家公园温泉中的微生物，但了解它们是我们理解自身和自身进化拼图的另一块。
Dlakic 在一份新闻稿中说：“通过研究简单的东西来理解复杂的生命似乎有些反常，但这确实是必经之路。你必须回顾过去，才能理解我们今天所处的地位。”
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Nature Communications。富硫低氧地热微生物群落中早期进化的超嗜热菌的呼吸过程
USGS。。在黄石，即使是动物有时也会犯错
Monica Cull 毕业于 UW-Whitewater，曾在多个组织工作，包括一个专注于蜜蜂和自然世界的组织，之后加入《发现杂志》。她的作品还刊登在她的旅行博客和 Common State Magazine 上。她对科学的热爱源于小时候和她妈妈一起看 PBS 节目以及沉迷于《神秘博士》。
