生命在極低水分活度下的極限：智利阿塔卡馬鹽湖太陽(yáng)能鹽田中的鋰濃縮鹽池

研究了阿塔卡馬沙漠太陽(yáng)能鹽田中工業(yè)鋰濃縮過(guò)程中形成極的端高濃度鹽池，以確定在極低水分活度條件下生命的極限。

迄今為止，記錄到的生物體生長(zhǎng)所需最的低水分活度（aw）值為0.61。在具有如此低水分活度值的高糖食品中，嗜干（有時(shí)稱為嗜滲）絲狀真菌和酵母占主導(dǎo)地位。一些微生物能夠在這種水分活度水平下生長(zhǎng)。

相比之下，高鹽環(huán)境幾完乎全由原核生物占據(jù)，尤其是嗜鹽菌類和某些擬桿菌門細(xì)菌，它們能夠在飽和氯化鈉（水分活度0.75）環(huán)境中生長(zhǎng)。

通過(guò)添加氯化鈉所能達(dá)到低最的水分活度為0.75（氯化鈉的飽和點(diǎn)）。鋰離子濃縮工廠的結(jié)晶池水分活度可低至0.1左右。本研究的目的是確定在鹽度梯度上能發(fā)現(xiàn)生命的范圍有多遠(yuǎn)。通過(guò)落射熒光顯微鏡和使用細(xì)菌和古菌通用引物的實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qPCR）嘗試進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)。

通過(guò)優(yōu)化的方案（包括先用乙醇固定鹽水，然后進(jìn)行透析）獲得用于DNA提取的生物量。通過(guò)DNA提取、PCR、qPCR和16S rRNA擴(kuò)增子測(cè)序，研究了不同鹽度梯度池塘中的原核生物多樣性。

在低鹽度池塘中發(fā)現(xiàn)了古菌DNA，而細(xì)菌DNA則在整個(gè)鹽度梯度范圍內(nèi)均有發(fā)現(xiàn)。從水分活度低至0.2的池塘中檢索到了細(xì)菌cDNA。此外，從大多數(shù)池塘中都能通過(guò)富集培養(yǎng)獲得細(xì)菌。

The limit of life at extremely low water activity: Lithium-concentration ponds in a solar saltern (Salar de Atacama, Chile)

C. Demergasso, P Avenda?o, C. Escuti, R. Veliz, G. Chong, C. Pedrós-Alió

bioRxiv 2024.12.31.629924; doi: https://doi.org/10.1101/2024.12.31.629924