《International Journal of Astrobiology》：Setting a polyphasic approach to study Antarctic cryptoendolithic communities as a toolkit for astrobiology
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本研究针对极端环境下微生物生存力评估方法匮乏的问题，开发了一套结合PMA-qPCR、FDA和ATP检测的多相分析方案。通过模拟致死/亚致死热应激实验验证，该方法能有效区分南极岩内微生物群落的活性状态，为地外生命探测提供了标准化评估工具。
在寻找地外生命的征程中，科学家们将目光投向了地球最接近火星环境的南极冰缘地带。这里的花岗岩内部栖息着特殊的"岩内微生物群落"，它们如同自然界建造的"微型太空舱"，为理解生命在极端条件下的生存极限提供了天然实验室。随着系外行星探索发现越来越多类地行星，这些微生物群落的价值愈发凸显——它们不仅是地球生命耐受极限的活体样本，更是未来火星生命探测的参照标准。
然而，如何准确评估这些珍贵样本的生存状态却成为技术瓶颈。传统方法往往只能检测可培养微生物，而岩内群落中大量不可培养微生物的真实活性状态难以评估。更重要的是，现有技术缺乏对微生物群落整体代谢状态的系统评估方案，这严重制约了地外生命探测技术的标准化发展。
针对这一挑战，发表于《International Journal of Astrobiology》的研究开创性地建立了一套多相分析方法。研究团队选取南极麦克默多干谷的指山和圆顶山两处典型地点的砂岩样本，这些岩石内部保存着完整的岩内微生物群落分层结构。通过设计120°C（亚致死）和170°C（致死）两种热应激处理，研究人员同步应用了四种检测技术：固体培养基培养法用于可培养微生物计数；PMA-qPCR技术通过膜完整性区分活/死细胞；FDA检测通过酯酶活性反映代谢状态；ATP测定则能捕捉极微弱的生命活动信号。
关键技术方法包括：基于膜完整性的PMA-qPCR活/死细胞鉴别技术，代谢活性标志物FDA水解酶检测法，生物能量指标ATP生物发光测定法，以及传统固体培养基培养验证法。所有实验均采用南极砂岩样本（来自意大利第31次南极考察采集）。
研究结果显著：
培养实验显示亚致死处理组菌落形成单位下降89%，其中黑色真菌占比95%，表现出最强耐热性。致死处理则完全抑制微生物生长。
PMA-qPCR检测揭示热处理导致DNA扩增量级式下降，真菌和细菌的膜损伤细胞比例分别超过60%，显著高于未处理组的30%和20%。
FDA代谢检测表明亚致死处理组吸光度显著降低，致死处理组活性信号与背景噪声无差异。
ATP能量测定中，未处理组吸光度值达0.35，亚致死处理降至0.19，致死处理组（0.13）与空白对照（0.12）相当，表明能量代谢完全中止。
这些结果验证了多相法的灵敏度与可靠性：培养法直观显示不同微生物类群的抗逆性差异；PMA-qPCR有效避免环境DNA干扰，准确反映膜完整性；FDA和ATP检测则从代谢和能量角度互补验证群落活性状态。特别值得注意的是，黑色真菌再次展现其极端耐受特性，这与既往空间暴露实验结论高度吻合。
该研究建立的评估体系具有多重突破意义：首次实现岩内微生物群落活性状态的多维度同步评估，为地外生命探测提供了标准化工具包；证实南极岩内微生物特别是黑色真菌的火星环境适应潜力，为CRYPTOMARS项目奠定方法学基础；建立的检测方案还可推广至全球变化背景下微生物群落响应研究领域。
这项研究不仅为地外生命探测提供了关键技术支撑，更启示我们：地球极端环境中的生命奇迹，或许正承载着解开宇宙生命之谜的钥匙。当人类将探测器驶向火星之际，这些岩缝中的微小生命早已为我们写好了第一本"地外生命探测指南"。
