10. Yellowstone's Hot Springs
Hvis du ville drepe noe, eller kanskje bare kaste en kropp, kunne du ikke gjøre det mye bedre enn forholdene i Yellowstones varme kilder. Fjærene er nær kokepunktet for vann og sure nok til å løse opp negler. Men noen mikrober trives der, og pigmentene de produserer gir fjærene livlige, andre verdensfarger.
De varmekjære bakteriene Thermus aquaticus er den mest kjente Yellowstone-mikroben; det lager et enzym som forskere bruker i genetikklaboratorier for å lage kopier av DNA. Andre Yellowstone-mikrober spiser hydrogen, og for noen år siden oppdaget forskere der en helt ny filyl med fotosyntetiserende bakterier.
Fordi det er så mange varme kilder og gjørme potter og geysirer i Yellowstone, med en rekke temperaturer og kjemiske sammensetninger, har parken det største kjente mangfoldet av archaea. Enkle, encellede organismer uten kjerner, archaea er en gren av livet som bare har vært kjent siden 1970-tallet.
Mange archaea trives ved varme temperaturer (de finnes også i vulkaner). Og inne i noen Yellowstone archaea - bare for å fullføre det mikrobielle økosystemet - er det varmekjære virus.
9. I organer under frysepunktet
Noen dyr overlever ikke bare i miljøer under frysepunktet, men i kropper under frysepunktet. Edderkopper og insekter produserer frostvæske som hindrer dem i å fryse fast. Larvene til visse arktiske fluer kan overleve å bli avkjølt til omtrent -76 Fahrenheit.
Mange froskearter, myrer og skilpadder fryser - mer enn 50 prosent av vannet i kroppene deres kan være is. Trikset er at de kontrollerer nøye hvor isen dannes. Når dyret avkjøles, presser dets celler og organer ut vann og krymper. Bare vann utenfor dyrets celler fryser; krystallene kan vokse i mellom muskelfibre eller rundt organer.
Den kaldeste vedvarende kroppstemperaturen i et pattedyr er omtrent 27 grader Fahrenheit, målt i arktiske bakkeekorn. Strategien deres kalles “superkjøling” - selv om væsken i kroppene er under frysepunktet, eliminerer dyrene ethvert materiale som iskrystaller kan danne seg.
8. Helt alene
De fleste økosystemer er kompliserte. Et medlem av en gitt art må finne andre arter å spise og unngå de artene som vil spise den. Hvis det er en parasitt, trenger den en vert; Hvis det er en plante, kan det være behov for bakterier for å hjelpe den med å prosessere nitrogen eller bier for å pollinere blomstene.
Ikke så i bunnen av en nesten to kilometer dyp sørafrikansk gullgruve. Der er Candidatus Desulforudis audaxviator alt det er. Denne bakteriensarten, en av de dypeste som noen gang er funnet, lever på omtrent 140 grader Fahrenheit, fikser sitt eget nitrogen og spiser sulfat - alt i fullstendig isolasjon.
7. Galapagosøyene
Jada, de er berømte for å inspirere Darwins evolusjonsteori ved naturlig utvalg. Men grunnen til at det er enkelt (vel i ettertid) å observere evolusjonen på disse øyene, er at de nesten helt er ugjestmilde for livet. De dukket opp midt i Stillehavet som toppen av fortsatt aktive vulkaner. De ble varmesterilisert og 600 miles fra land.
Alt som bor der fløy nå inn på vinden (de fleste planter der har luftbårne frø), red en frik strøm (inkludert Galapagos-pingviner, den eneste arten i sitt slag som lever ved ekvator), eller fløt på en fleng vegetasjon (som de gigantiske skilpaddene). (Det vil si bortsett fra artene mennesker har introdusert nylig.) Kolonisering skjedde sjelden, og de fleste arter ble liggende der de landet, så relativt enkle økosystemer vokste opp, med nok forskjeller mellom øyer til å gjøre dem til et utstillingsvindu for evolusjonsprinsipper.
6. Syrelig gruvedrenering (og løpere opp)
Californias Iron Mountain ble utvunnet fra 1800-tallet for gull, sølv, kobber og andre mineraler. Mineralene stammet fra røttene til en vulkan og ble avsatt med mye sulfid - en forbindelse som blir til svovelsyre i nærvær av vann. Gruvedrift utsatte sulfidene og gjorde etter hvert avsmalningene så sure som batterisyrer og fulle av tungmetaller som arsen.
Men det bor rikelig med mikrober i gruven. De flyter på en syrevatn i en rosa glatt kalt en biofilm som er laget av visse bakterier i det mikrobielle samfunnet. Noen av archaeaene i gruven spiser jern og gjør de allerede sure forholdene enda surere ved aktivt å omdanne sulfid til svovelsyre. Syren spiser bort pyritt (narres gull) og andre mineraler i hulen, og tilfører flere metaller i den giftige suppen.
Denne naturen har knapt andre harde forhold for mikrober: ekstrem varme eller kulde, intenst trykk og til og med stråling fra en atomreaktor. Three Mile Island var ingen Tsjernobyl, men en ulykke i 1979 der forårsaket delvis nedbrytning av en reaktor og frigjort radioaktiv gass i atmosfæren. Det tok mange år å rydde opp i rotet, mest med roboter og fjernstyrte kraner overvåket gjennom videokameraer. Til overraskelse av oppryddingsmannskapets overraskelse var kjølevæsken nær kjernen overskyet: mikroorganismer trivdes i det til tross for høye nivåer av radioaktivitet.
Når det gjelder trykk, er den største som noen bakterier noen gang har motstått, 16.000 ganger større enn det atmosfæriske trykket vi opplever på havnivået. I eksperimenter ved Carnegie-institusjonen i Washington, DC, ”utsatte Robert Hazen og hans kolleger” en belastning av den kjente tarmbakterien Escherichia coli for det latterlige trykket på 16 000 atmosfærer - en verdi som ble oppnådd ved et uheldig innstramming av en diamant-ambolt presscelle. ” Oops! Men da de undersøkte bakteriene senere, var det noen få som hadde overlevd dette trykket - som er større enn noe trykk på noen potensielt livsopprettholdende dybde (det vil si enhver dybde som ikke er varmere enn den teoretiske varmegrensen for levetid på 302 grader Fahrenheit) på planeten.
Den kaldeste vedvarende kroppstemperaturen i et pattedyr er omtrent 27 grader Fahrenheit, målt i arktiske bakkeekorn. (Darrell Gulin / Corbis) 
Alt som bor på Galapagosøyene fløy nå inn på vinden, red en frikstrøm eller fløt på en flåte av vegetasjon. (Wolfgang Kaehler / Corbis) 
I Antarktis tilbringer keiserpingviner måneder ved temperaturer så kalde som -40 Fahrenheit. De overlever ved å kose seg sammen, dele varme og minimere overflaten av kroppene deres som er utsatt for kulden. (Frans Lanting / Corbis) 
The Devil's Hole pupfish, en av de første artene beskyttet under lov om truede arter, er et av de sjeldneste dyrene i verden. Færre enn hundre ble talt i år, og i 2006 var befolkningen 38. (Kat Wade / San Francisco Chronicle / Corbis) 
Etter ulykken i 1979 på Three Mile Island, ble opprydningspersonalet overrasket over å finne mikroorganismer som trivdes i det sterkt radioaktive kjølevannet nær kjernen. (Bettmann / Corbis) 
Yellowstone varme kilder er nær kokepunktet for vann og sure nok til å løse opp negler. Men noen mikrober trives der, og pigmentene de produserer gir fjærene livlige, andre verdensfarger. (Jim Peaco / NPS) 5. Under a Crack in Death Valley National Park
Death Valley er det laveste, hotteste og tørreste stedet i USA - ikke et flott sted å være fisk. Men syv arter av valpefisker henger på, de siste overlevende av innsjøer som tørket opp for 10.000 år siden. Nå sitter fisken fast i kilder, salte myrer og i Devil's Hole, en underjordisk akvifer som bare kan nås med en smal sprekk i fjellet.
The Devil's Hole pupfish, en av de første artene beskyttet under lov om truede arter, er et av de sjeldneste dyrene i verden. Færre enn hundre ble talt i år, og i 2006 var befolkningen 38.
4. Deep Sea Vents
Dyphavsventiler er det prototype rare stedet for livet. Komplekse økosystemer, som først ble oppdaget i 1977, trives i full mørke, under intenst trykk, drevet av svovel. Ventilene er funnet i kryssene mellom to oseaniske plater. I motsetning til de fleste jordskjelv- og vulkansoner, der to plater samles, er ventilasjonsåpninger steder der to plater sprer seg fra hverandre. Vann siver inn i den spreke skorpen, plukker opp mineraler og varme og spyr ut av ventilasjonsåpningene.
I bunnen av næringskjeden er mikrober som henter energien sin fra kjemikalier i ventilene, vanligvis hydrogensulfid. Hundrevis av andre arter er oppdaget som bare lever i disse ventilasjonsåpningene, inkludert forskjellige rørormer, fjellkuler, blåskjell og reker.
3. I veldig, veldig gamle aldre
Bakterier under stress danner ofte sporer, småskallede nuggets som inneholder bakterie-DNA og noen cellulære maskiner, men som er sovende. Sporene kan overleve alle slags traumer - varme, kulde, gammastråling, ultrafiolett stråling, høyt trykk, lavt trykk - i veldig lang tid. Hvor lenge? Det har vært noen spektakulære påstander, hvorav forskere fortsatt diskuterer.
I 1995 rapporterte forskere at de hadde isolert sporer fra tarmen til en bie i 25 millioner til 40 millioner år gamle rav. De sa at de hadde gjenopplivet sporer og dyrket bakterier fra dem.
Noen år senere rapporterte et annet team om å gjenopplive mye eldre sporer - 250 millioner år gamle - fra saltkrystaller.
Det har vært mye debatt om påstandene, spesielt de sistnevnte, fordi det er så lett å få bakteriell forurensning selv dypt i bakken.
Nyere har forskere gjenopplivet bakterier som har ligget på is i millioner av år. Bakteriene var i suspendert animasjon i den eldste isen på jorden, i en dal i Antarktis. De en million år gammel gjenopplivet relativt enkelt, og noen av de eldste, som var dekket av is for 8 millioner år siden, viste også livstegn.
2. De kaldeste stedene på jorden
Teknisk er det kaldere steder på jorden enn Arktis og Antarktis, men du må gå til et fysikklaboratorium for å finne dem.
Utenfor laboratoriet er ingenting fullt så elendig for en varmblodig skapning som en polar vinter. I Antarktis tilbringer keiserpingviner måneder ved temperaturer så kalde som -40 Fahrenheit, i mørket, uten å spise, mens de ruger egg. Hvordan klarer de seg? De er definisjonen av elendighetselskende selskap: de klynker seg sammen, deler varme og minimerer overflaten av kroppene deres som er utsatt for kulden. De slipper også metabolske hastigheten med omtrent 25 prosent og kjernetemperaturen med noen få grader.
I den andre enden av jorden krever en sjelden and som kalles en spektakulær ærfugl, åpent vann å mate - noe som er upraktisk gitt at det meste av Arktis fryser over. Inntil for noen år siden hadde forskere ingen anelse om hvor disse ærfuglene tilbrakte vintrene sine. Det viser seg at de klynger seg sammen i sprekker mellom tallerkener med havis, dykker etter muslinger og deler varmen sin, og muligens tærer på den lille lappen med åpent vann nok til at den ikke fryser.
1. I Stratosfæren
Ja, stratosfæren - laget av jordas atmosfære som starter omtrent seks mil over bakken. Massive støvstormer fra Sahara og andre ørkener beveger millioner av tonn jord hvert år, og et sjokkerende antall og forskjellige mikrober følger med. Dale Griffin, fra USAs geologiske undersøkelse, har samlet mikrober i støv i høyder opp til 60.000 fot (mer enn 11 mil høye).
Hva er der oppe? Bakterier, sopp, virus - hundrevis av forskjellige typer. Foruroligende er mange av de identifiserte mikrober kjente menneskelige patogener: Legionella (som forårsaker Legionnaire's sykdom), Staphylococcus (som forårsaker stammeinfeksjoner), og mange mikrober som forårsaker lungesykdommer hvis (ahem) inhaleres.
"Jeg ble overrasket over antall levedyktige mikroorganismer som vi kunne finne i veldig små luftmengder når ørkenstøv var til stede, " sier Griffin. "Hvis du ser, er de der - selv i de mest ekstreme miljøer."
