地球临近空间是指海平面之上20-100 公里高度的区域，其极端干燥、强烈紫外和宇宙辐射、低温、低气压和缺氧的综合极端环境条件与现今火星表面环境类似。为了模拟地球微生物能否在现今火星浅层地下环境中存活，我们将柴达木盆地的表层土壤样品带至海拔35公里高度的临近空间，在临近空间类火星环境中完全暴露4小时。通过暴露前、后样品中存活微生物的分离培养实验发现，临近空间的类火星极端环境对于大部分土壤微生物都有致命的威胁。最终从暴露后样品中成功分离出四株存活的细菌，分别属于Peribacillus、Bacillus、Cellulomonas 和Pseudarthrobacter属。对四株细菌的基因组分析发现，uvrABC、mutSL、recA、des-desKR、sigB、csp-family和dps等应激响应相关基因可能是微生物应对临近空间类火星极端环境的机制。这四株细菌都表现出较强的高氯酸盐耐受能力，最高可在 500 mmol/L 的NaClO₄中生长。这些研究结果表明地球微生物具有在模拟火星浅层地下环境中短期存活的能力，暗示现今火星的地下环境可能具有潜在的宜居性。临近空间作为一处典型的类火星环境在探索地球生命生存极限和筛选耐受类火星环境菌株方面具有重要的天体生物学意义。本研究中分离出的极端微生物菌株也可用于未来更深入的天体生物学和空间生物学研究。

临近空间，类火星环境，极端微生物，高氯酸盐