微生物，无处不在
冻土微生物
冻土微生物
冻土微生物
极地冻土：冰点以下的低温、贫瘠的营养、黑暗和强辐射，是地球上最为严酷的环境之一。
然而，多年冻土中依然生存着多样性丰富的微生物，包括细菌、古菌、蓝细菌、绿藻、真菌和原生动物等。
雪微生物
冻土微生物
冻土微生物
雪：具有季节性温度波动、强光照和UV辐射。
雪与大气流密切相关，沉降作用可以将持续流动的大气中的尘粒、微生物细胞及其他生物质沉降至雪上。极地和高山雪中生存的丰富的藻类而使雪呈现红色或绿色。
冰微生物
冻土微生物
冰穴微生物
冰川冰：极端低温、营养贫瘠、可用水缺乏、光照不足。
长期以来，人们认为冰川冰中是没有生命活动的,直到科学家从中分离到放线菌新种，发现在这种极端严酷的生境中仍然有多样性丰富的微生物生存。
冰穴微生物
冰穴微生物
冰穴微生物
冰穴：在冰川和冰架表面，微生物和粉尘沉积物集聚和相互作用降低了冰面的返照率，加速冰的融化而形成冰穴(cryoconitehole)。
冰穴是冰架和冰川上形成的独特的微生物生境，充足的光照，低电导率的冰川融水，相对较丰富的有机物质和微量元素等，为微生物生存提供了相对适宜的条件，造成冰穴微生物群落的独特性。
冰芯微生物
冰穴微生物
冰芯微生物
冰芯钻探项目的科学家发现了冰芯中有细菌存在，并且证据表明冰芯中有新的微生物类群。冰层中微生物谱可以作为一种新的古气候的标志物，对于揭示古气候的特征和生命起源与演化的线索具有不可替代的价值。
极地病毒
冰穴微生物
冰芯微生物
2007年，科学家报道了在北极冰川冰穴中检测到丰富的病毒，2012年报道了在南极海冰中检测到病毒。据估计，每年约有3.15×1021个细菌和古菌细胞，1023个病毒从北极冰川释放到下游环境。全球变化可能导致极地冰川融水不断流入海洋，随之冰川中的病毒也进入海洋。在冰川和海洋两种完全不同的生物群系中，病毒的传递会产生何种影响，目前还全然不知，正处于起始阶段，许多由病毒导致的环境变化和对人类的影响，期待着科学家去揭示。
为什么要研究极地微生物？
研究地球早期生命演化的依据
极地的某些环境特征可能与地球生命起源早期的环境相似。极地极端低温环境及其中生存的微生物，为确定生命生存的极限提供研究模型，其中生存的极端微生物及其适应机制的研究资料，为揭示生命的极端环境适应性及研究地球早期的生命起源与演化提供了重要的科学信息。
火星和木卫二等星球上的低温和强辐射等环境类似于极地冰封世界，极地微生物的起源与进化的线索可以为地外生命的探索提供某些科学资料和依据。
影响全球环境
极地冰川中分布的微生物及其产生的胞外聚合物和色素等，影响冰的融化和冰架表面的地貌学特征，改变或加速着冰冻圈的变化，进而对全球环境产生影响。
高山冰川和极地冰中生存的微生物群落是研究古气候和全球变化的直接资料之一，是全球气候变化的指示器。全球变化正在加速冰冻圈微生物源的甲烷释放，这种重要的温室气体将进一步加剧全球变化。
重要而独特的微生物资源
从极地嗜冷微生物中，已开发出多种冷适应酶，应用于生产实践之中，并取得了重大经济社会效益。
在医药领域，嗜冷微生物抗冻蛋白可用于低温下器官移植用人体器官的保存。多种嗜冷微生物可产多不饱和脂肪酸，用于食品添加和医药。从嗜冷微生物中可以提取抗氧化剂、抗癌药物及其它潜在治疗药物。
极地微生物也是发现新抗生素的重要资源，科学家已经从中分离出新的抗菌素类物质。
在生物能源领域，极地微生物也显示出诱人的前景。有些耐冷的藻类能在低温下诱导脂类的合成，在生物柴油生产上具有诱人的前景。而一些耐冷细菌和真菌能在低温条件下产生纤维素酶，转化植物质废弃物生产乙醇。
极地微生物已经成为世界各国科学家争相研究的目标。俄罗斯科学家经过长达20年的努力，钻透近4000米的南极冰层，抵达已经被埋入冰层下2000万年之久的沃斯托克湖,并从中发现了封存达1400万年的新细菌物种。来自美国和英国等其他国家的科学家也相继关注南极洲冰川湖泊，试图勘测发现地球上最极端恶劣环境中的生命体。
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