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南极大陆是世界上最靠南、温度最低、风力最大的陆地，与之相对地，在北极圈内的陆地中，科学家们发现了很多苔原植物、低矮灌木以及部分针叶树种，同时也包括众多远古微生物，然而，科学家们在同样寒冷的南极大陆的土壤中，发现生命体的过程并不是特别顺利，曾经一度让科学家们认为，南极大陆的土壤没有一丝生机。
寻找南极土壤生命迹象
众所周知，地球上的微生物数量众多、分布广泛，而且有的耐受性很强，在传统的认知中，人们认为微生物会遍布地球的每个角落，包括海洋、高山和两极地区。就连马里亚纳海沟底部的热液附近，人们都发现了微生物的存在。而科学家们在前期对南极洲冰层之下的湖泊中也提取到了一些微生物。那么，是否意味着南极大陆的土壤中也有微生物存在呢？我想，在进行实地调查之前，很多人认为这是必然的。
近年来，来自美国科罗拉多大学博尔德分校的一个研究团队，对南极洲土壤中的微生物分布及含量情况，进行了持续的探测和分析。研究团队先后对南极大陆上10多座不同位置、不同高度的山脉土壤进行了广泛的调查，结果发现，在那些地势较低、温度相对较高的山脉土壤中，的确发现了一些细菌和真菌生命体。然而，在其中的两座海拔最高、温度极低的山脉土壤中，采集的样本里并没有发现任何的生命迹象。
研究团队从2018年开始，来到南极山脉的偏远区域，穿过大陆的内部，到达东部南极大陆的极地高原，最后在沙克尔顿冰川上扎营，这里有一条长达近百公里的冰川传送带，在山脉的缝隙中将冰层倾泻而下。研究团队利用直升机，到达山脉的高处，从不同海拔的冰川中分别采集土壤样本。
研究团队发现，在距离高原平面100米左右的山脉土壤中，发现了一些体型非常微小的生物，比如蠕虫、须轮虫、缓步动物甚至可以跳动的无翅昆虫。这些微小生物，主要以土壤中的细菌等微生物为食，虽然这里的细菌数量只有正常情况下（其它大陆湿润土壤）的千分之一，但为上述生物提供食物已经绰绰有余了。
然而，随着采样高度的增加，土壤中生物的数量越来越少，当探测到两座最高的山峰－施罗德山和罗伯茨山时，土壤中已经没有那些体型很小的生物了，甚至连细菌等微生物都监测不到。
监测不到生命体的原因
在正常的土壤中，一汤匙中的微生物数量，就可能会达到数百万个，如果土壤中的微生物含量特别低，比如一汤匙土壤中仅有几十或者几百个，那么，则有可能会逃脱监测人员的观察，所以，从某种意义上说，受限于检测的精度，我们还不能确定南极高山土壤中绝对没有生命体，但是至少说明，南极高山上的生命体微乎其微。造成这一现象的主要原因，在于南极高山的特殊环境条件。
一方面，南极高山上的环境温度很低，再加上降水量并不多，即使降下来的水，也基本上以固态冰的形式存在，所以冰层之下的岩层并未得到有效的水分滋润，而且还在冰层的“保护”下，很少受到太阳辐射和风力的侵蚀，岩石在漫长的地质历史演化中，没有机会进行充分地裂解、分解和发育。
另一方面，岩土中含有毒性成分。研究团队在揭开冰层之下的岩石后，发现底部分布有明显的一层结晶体，其成分包含氯酸盐、硝酸盐和高氯酸盐等，尤其是氯酸盐和高氯酸盐是我们生产工业漂白剂和火箭燃料的成分，具有很强的腐蚀性，这些盐类在火星土壤中也广泛存在，对于微生物来说，这些盐类无疑是“致命”的。南极大陆上没有强烈的地表径流，只有随着季节的变化出现冰川的消融和聚集，因此，这些盐类没有有效的输出途径，最终在岩石底部聚集，而且越聚越多。这显然不利于微生物的生存。
为了进一步验证南极高山土壤中是否真的没有生命体，研究团队额外进行了一些实验，比如用聚合酶链反应 (PCR)的方式，来试图检测微生物的DNA，发现20%的高山土壤中没有检测出DNA有效成分。另外，研究团队用葡萄糖来培养高山的土壤，来试图诱导微生物繁衍生成菌落，结果在没有检验出DNA成分的土壤样本中，也没有任何发现。在这一定程度上表明，来自南极高山的土壤中，含有的微生物量特别少，或许根本就不存在。
对火星生命探测的帮助
科学家们之前在南极的冰川中，发现了很多处于休眠状态的细菌。在低温冰冻条件下，这些细菌的新陈代谢，要比活跃时低100万倍，而一旦温度提升，这些细菌就有一定的几率从休眠中苏醒过来。这也是为什么有其他科学家，在南极洲其它的高山土壤中，通过加热土壤发现了微生物的原因。
之前，美国以南极海岸附近地势比较低洼的区域为研究对象，对冰层下的土壤进行了详细研究，并将研究结果作为后来维京一号和维京二号火星探测器的参考，从而为进行火星生命探测实验提供依据。不过，这些在南极大陆上进行的背景研究，其采样地点都是地势较低、温度相对较高，而且在南极的夏季时，会有部分冰雪融化，土壤也变得潮湿，里面含有一些微生物甚至蠕虫等其它动物，这样的条件要比火星土壤“优异”得多。
所以，南极大陆更高、更冷、更干燥的施罗德山和罗伯茨山，其环境条件可能更接近火星表面，这将为今后改进火星探测、开展寻找地外生命体等相关工程，提供更为科学的“背景研究基地”。
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