摘要
红海的深海盐水是地球上最极端的环境之一。它们盐度高，温度高，压力大，而且没有氧气。尽管条件如此恶劣，仍有几种生物生活在这些盐水中。深海盐水及其居民的研究有几个优点。除了发现几个新物种外，深海盐水还是这些生物产生的有用新分子的来源。这些新分子可以用来治愈人类，甚至清洁我们的星球。深海盐水还可以帮助我们寻找外星生命。这些盐水也有助于规划未来的太空任务，因为它们与其他行星和卫星上的条件相似。
深海盐水是什么?它们是如何形成的?
红海是独一无二的!它每年都在增长几毫米。几百万年后，它将变成一个完整的海洋，就像大西洋或太平洋一样。由于阿拉伯和非洲的分离，红海正在增长板块．这些板块之间的空隙位于红海中部，被一块块新的海洋地壳填满。由于海洋地壳比大陆地壳密度大，这些斑块形成了深点，称为深点(海底较深的区域或洞)，分布在红海中部[1］．
发生在红海下面的地壳运动暴露了大量埋藏的盐沉积物。这些沉积物是由存在于这一地区的史前海洋干涸而形成的。海水溶解了一些盐，变成了盐水，这是非常咸的水。盐度，这个词是用来衡量盐度的，在盐水中可以增加7倍。这些盐水很重，所以它们集中在海底，并在海洋地壳形成的深处积累。盐水的高密度和它们在深海的遮蔽位置阻止了它们与海水混合。正因为如此，深海盐水非常稳定，看起来像水下湖泊。它们的表面甚至有波浪，边缘也有海滩。除了更高的盐度，盐水与海水还有其他不同之处:它们不含氧气，但含有更多的金属和其他元素。盐水的pH值也比海水低，温度也更高。
偶然的发现
深海盐水是在20世纪50年代偶然发现的，当时研究人员收集了一份比平常咸得多、热得多的深海水样本。后续调查发现，至少有25种不同的深海盐水分散在红海中心(图1)．由于当地地质、年龄和地壳加热的差异，每种盐水都是独特的。1］．亚特兰蒂斯2号是最大的(超过80公里)2)，是最热的(68.2°C)，也是最古老的盐水之一。在另一个极端，凯布里特是最小的(2.5公里2)，温度最低(23.3°C)，也是最年轻的盐水之一。Kebrit也含有丰富的硫磺，而且很臭——“Kebrit”是阿拉伯语中硫磺的意思，闻起来像臭鸡蛋。
- 图1 -红海地图，显示主要深海盐水的位置。
- 地图上的红线表示不同构造活动和卤水发展阶段的区域。
深海盐水中生活着什么?
长期以来，研究人员认为深海盐水的条件对生命来说太极端了。他们认为没有生物能够在那里生存。然而，技术的进步，特别是在分子生物学使我们能够更详细地探索盐水，并揭示了繁荣的社区。研究在盐水中发现了微生物、动物甚至病毒[1］．这些研究发现了许多新物种，有些不同于我们星球上的任何其他物种(图2)．这些生物是如此独特，其中一些发现相当于发现了最早的食肉动物或脊椎动物!
我们为什么要研究盐水微生物?
我们海洋中的微生物比宇宙中的恒星还要多。4] !然而，超过99%的微生物多样性仍未被探索。新微生物的发现和对其能力的研究总是令人兴奋的。我们不断发现微生物影响地球和地球上所有生命的新方式。
因为微生物可以在这样独特的条件下生长，那些来自极端环境中通常是有价值的新分子的来源。它们的应用范围非常广泛，这些分子被视为未来的解决方案，可以为世界提供食物、燃料和治疗。5］．来自红海盐水的微生物似乎也很有用。一些显示出抗癌活性，而另一些似乎能够生产生物塑料(生物生产的塑料，不依赖于使用石油)，清理石油泄漏，甚至捕获二氧化碳[6］．科学家们认为，其中一些微生物可以用来修复被污染的地方，甚至可以用来防止气候变化!研究像深海盐水这样的极端环境也有助于我们检验关于生命存在的物理和化学极限的假设。这些发现可以帮助研究人员在宇宙的其他地方寻找生命。
向无限和超越!
天体生物学是一门结合了许多不同领域的新科学，包括生物学、地质学、化学和行星科学。它的主要目标是寻找地球以外的生命。目前，火星、木星的卫星欧罗巴和土星的卫星土卫二是寻找地外生命的首选候选者(图3)．这些地方存在的极端条件与地球上的一些极端条件没有太大区别[7］．生命所必需的水很可能存在于火星、木卫二和土卫二上，而且水的盐度可能很高，就像在红海的盐水中发现的那样。天体生物学也研究生命的极限——在生命不可能存在之前，条件要极端到什么程度?这一目标可以通过探索地球上的极端环境来实现。这些极端陆地环境的发现可以帮助我们为未来寻找生命的太空任务做准备。
- 图3 -目前太阳系天体生物学研究的主要目标是土卫二(左上)和木卫二(左下)，以及火星(右)。
- 图片来源美国宇航局。
红海的深海盐水是重要的天体生物学地点[7］．它们类似于木卫二和土卫二海洋底部的预测条件。它们是被选为天体生物学研究优先目标的微生物的来源。其中一些微生物正在模拟室和飞往地球大气层上层的气球中接受测试。其中一些人甚至将被送往国际空间站进行太空暴露实验。这些研究将让我们看到这些微生物是否能在暴露在太空或火星上的条件下存活和生长。
结论
红海的深海盐水是令人惊叹的，与地球上其他任何地方都不同的极端环境。这些盐水对许多不同领域都很重要。它们是奇异的新微生物、新应用的来源，在寻找地外生命方面也很有用。我们才刚刚开始探索深海盐水及其居民，预计在不久的将来会有许多新的发现。
术语表
板块：↑地壳的大块有时在移动或移动。相互碰撞或远离。
分子生物学：↑基于生物分子(如DNA或蛋白质)而不是整个有机体的研究。
极端的环境：↑那里的环境与我们能够居住的环境截然不同。一些例子包括高温或低温、酸性或碱性条件、高压或高盐度。
利益冲突
作者声明，这项研究是在没有任何可能被解释为潜在利益冲突的商业或财务关系的情况下进行的。
参考文献
[1]↑安图内斯，A.，恩古吉，D. K.和斯汀尔，U. 2011。红海(和其他)深海缺氧盐水湖的微生物学。环绕。Microbiol。代表。3:416-33。doi: 10.1111 / j.1758-2229.2011.00264.x
[２]↑Antunes, A.， Rainey, F. A.， Wanner, G.， Taborda, M.， Pätzold, J.， Nobre, M. F.等。2008。来自红海深海盐水的一种新的嗜盐无壁收缩细菌谱系。j . Bacteriol。190:3580-7。doi: 10.1128 / jb.01860-07
[3]↑安图内斯，A.，埃德尔，W.，法雷拉，P.，桑托斯，H.和胡贝尔，R. 2003。Salinisphaera shabanensisgen. nov.， sp. nov.，一种来自红海沙班深海盐水-海水界面的新型中等嗜盐细菌。极端微生物7:29-34。doi: 10.1007 / s00792 - 002 - 0292 - 5
[4]↑安图内斯，A.，斯塔克布兰特，E.，利马，N. 2016。促进生物经济:欧洲文化收藏和微生物学教育和培训。Microbiol趋势。24:77-9。doi: 10.1016 / j.tim.2015.11.010
［5］↑安图内斯，Simões, M. F.， Grötzinger, S. W.，埃平格，J.， Bragança, J.和巴伊奇，V. B. 2017。生物勘探古菌:关注极端嗜盐菌，见生物勘探。生物多样性与保护专题，卷16，编R.帕特森和N.利马(Cham:施普林格)。p . 81 - 112。doi: 10.1007 / 978 - 3 - 319 - 47935 - 4 _5
[6]↑Varrella, S, Tangherlini, M，和Corinaldesi, C. 2020。深高盐缺氧盆地是具有生物技术价值的多嗜极原核生物尚未开发的储层。3月的药物18:91。doi: 10.3390 / md18020091
[7]↑安图内斯，A.， olson - francis, K.和McGenity, T. J. 2020。探索深海盐水，将其作为太阳系外冰冷卫星上海洋的潜在陆地类似物。咕咕叫。问题Mol. Biol。38:123。doi: 10.21775 / cimb.038.123