10. Yellowstone's Hot Springs
Wenn Sie etwas töten oder einfach nur eine Leiche entsorgen möchten, können Sie nicht viel besser als die Bedingungen in den heißen Quellen von Yellowstone. Die Quellen sind in der Nähe des Siedepunkts von Wasser und sauer genug, um Nägel aufzulösen. Aber einige Mikroben gedeihen dort, und die Pigmente, die sie produzieren, geben den Quellen lebendige, jenseitige Farben.
Das wärmeliebende Bakterium Thermus aquaticus ist die bekannteste Yellowstone-Mikrobe. es stellt ein Enzym her, das Forscher in Genetiklabors verwenden, um Kopien von DNA anzufertigen. Andere Yellowstone-Mikroben fressen Wasserstoff, und vor einigen Jahren entdeckten Wissenschaftler dort ein völlig neues Phylum photosynthetisierender Bakterien.
Da es in Yellowstone so viele heiße Quellen, Schlammtöpfe und Geysire mit unterschiedlichen Temperaturen und chemischen Zusammensetzungen gibt, beherbergt der Park die größte bekannte Vielfalt an Archaeen. Einfache einzellige Organismen ohne Kerne, Archaeen sind ein Lebenszweig, der erst seit den 1970er Jahren bekannt ist.
Viele Archaeen gedeihen bei hohen Temperaturen (sie kommen auch in Vulkanen vor). Und in einigen Yellowstone-Archäen - nur um das mikrobielle Ökosystem zu vervollständigen - befinden sich wärmeliebende Viren.
9. In Körpern unter dem Gefrierpunkt von Wasser
Einige Tiere überleben nicht nur in Umgebungen unter dem Gefrierpunkt, sondern auch in Körpern unter dem Gefrierpunkt. Spinnen und Insekten produzieren Frostschutzmittel, die verhindern, dass sie fest einfrieren. Die Larven bestimmter Polarfliegen können überleben, wenn sie auf etwa -76 Fahrenheit gekühlt werden.
Viele Arten von Fröschen, Molchen und Schildkröten gefrieren - mehr als 50 Prozent des Wassers in ihrem Körper sind möglicherweise Eis. Der Trick ist, dass sie sorgfältig kontrollieren, wo sich das Eis bildet. Wenn das Tier abkühlt, drücken seine Zellen und Organe Wasser aus und schrumpfen. Nur Wasser außerhalb der Tierzellen gefriert. Die Kristalle können zwischen den Muskelfasern oder um die Organe wachsen.
Die kälteste anhaltende Körpertemperatur bei einem Säugetier beträgt etwa 27 Grad Fahrenheit, gemessen in arktischen Erdhörnchen. Ihre Strategie heißt „Unterkühlung“ - obwohl die Flüssigkeit in ihrem Körper unter dem Gefrierpunkt liegt, eliminieren die Tiere jegliches Material, auf dem sich Eiskristalle bilden könnten.
8. Ganz alleine
Die meisten Ökosysteme sind kompliziert. Ein Mitglied einer bestimmten Art muss andere Arten zum Fressen finden und diejenigen Arten meiden, die es fressen wollen. Wenn es ein Parasit ist, braucht es einen Wirt; Wenn es sich um eine Pflanze handelt, benötigt sie möglicherweise Bakterien, um Stickstoff zu verarbeiten, oder Bienen, um ihre Blüten zu bestäuben.
Nicht so auf dem Grund einer fast drei Kilometer tiefen südafrikanischen Goldmine. Dort ist Candidatus Desulforudis Audaxviator alles, was es gibt. Diese Bakterienart, eine der tiefsten, die jemals gefunden wurde, lebt bei etwa 140 Grad Fahrenheit, bindet seinen eigenen Stickstoff und frisst Sulfat - alles in völliger Isolation.
7. Die Galapagos-Inseln
Sicher, sie sind berühmt dafür, Darwins Evolutionstheorie durch natürliche Auslese zu inspirieren. Aber der Grund, warum es (im Nachhinein) einfach ist, die Evolution auf diesen Inseln zu beobachten, ist, dass sie für das Leben fast unwirtlich sind. Sie entstanden mitten im Pazifischen Ozean als Gipfel noch aktiver Vulkane. Sie wurden hitzesterilisiert und waren 600 Meilen vom Land entfernt.
Alles, was dort lebt, flog jetzt in den Wind (die meisten Pflanzen haben Samen in der Luft), ritt eine ungewöhnliche Strömung (einschließlich der Galapagos-Pinguine, der einzigen Spezies dieser Art, die am Äquator lebt) oder schwebte auf einem Floß von Vegetation (wie die Riesenschildkröten). (Das heißt, abgesehen von den Arten, die die Menschen in jüngerer Zeit eingeführt haben.) Die Besiedlung kam nur selten vor und die meisten Arten blieben dort, wo sie gelandet waren. Daher wuchsen relativ einfache Ökosysteme mit genügend Unterschieden zwischen den Inseln auf, um sie zu einem Musterbeispiel für evolutionäre Prinzipien zu machen.
6. Acidic Mine Drainage (und Zweitplatzierte)
Der kalifornische Eisenberg wurde ab dem 19. Jahrhundert nach Gold, Silber, Kupfer und anderen Mineralien abgebaut. Die Mineralien stammten aus den Wurzeln eines Vulkans und wurden mit viel Sulfid abgelagert - eine Verbindung, die in Gegenwart von Wasser zu Schwefelsäure wird. Durch den Abbau wurden die Sulfide freigelegt und die Abfälle schließlich so sauer wie Batteriesäure und voller Schwermetalle wie Arsen.
Aber in der Mine leben viele Mikroben. Sie schwimmen auf einem See aus Säure in einem rosa Film, der als Biofilm bezeichnet wird und von bestimmten Bakterien in der mikrobiellen Gemeinschaft hergestellt wird. Einige der Archaeen in der Mine fressen Eisen und machen die ohnehin sauren Bedingungen noch saurer, indem sie Sulfid aktiv in Schwefelsäure umwandeln. Die Säure frisst Pyrit (Narrengold) und andere Mineralien in der Höhle und fügt der giftigen Suppe mehr Metalle hinzu.
Dieser Lebensraum hat andere raue Bedingungen für Mikroben kaum übertroffen: extreme Hitze oder Kälte, intensiver Druck und sogar Strahlung aus einem Kernreaktor. Three Mile Island war kein Tschernobyl, aber ein Unfall von 1979 verursachte den teilweisen Zusammenbruch eines Reaktors und setzte radioaktives Gas in die Atmosphäre frei. Es dauerte viele Jahre, um das Chaos zu beseitigen, meistens mit Robotern und ferngesteuerten Kränen, die von Videokameras überwacht wurden. Sehr zur Überraschung der Besatzung war das Kühlwasser in der Nähe des Kerns trüb: Trotz hoher Radioaktivität blühten Mikroorganismen darin.
Was den Druck betrifft, so ist der größte Druck, den Bakterien jemals ausgehalten haben, 16.000-mal höher als der atmosphärische Druck auf Meereshöhe. In Experimenten an der Carnegie Institution in Washington, DC, setzten Robert Hazen und seine Kollegen „einen Stamm des bekannten Darmbakteriums Escherichia coli dem lächerlichen Druck von 16.000 Atmosphären aus - ein Wert, der versehentlich durch übereifriges Anziehen einer Diamant-Amboss-Druckzelle erhalten wurde.“ Hoppla! Aber als sie die Bakterien später untersuchten, hatten einige diesen Druck überstanden - der größer ist als jeder Druck in einer potenziell lebenserhaltenden Tiefe (dh in einer Tiefe, die nicht heißer ist als die theoretische Wärmegrenze für die Lebensdauer von 302 Grad Fahrenheit). auf dem Planeten.
Die kälteste anhaltende Körpertemperatur bei einem Säugetier beträgt etwa 27 Grad Fahrenheit, gemessen in arktischen Erdhörnchen. (Darrell Gulin / Corbis) 
Alles, was auf den Galapagos-Inseln lebt, flog jetzt in den Wind, ritt auf einer ungewöhnlichen Strömung oder schwamm auf einem Floß voller Vegetation. (Wolfgang Kaehler / Corbis) 
In der Antarktis verbringen Kaiserpinguine Monate bei Temperaturen von bis zu -40 Fahrenheit. Sie überleben, indem sie sich zusammenkauern, Wärme teilen und die Oberfläche ihres Körpers, die der Kälte ausgesetzt ist, minimieren. (Frans Lanting / Corbis) 
Der Devil's Hole Pupfish, eine der ersten Arten, die nach dem Endangered Species Act geschützt sind, ist eines der seltensten Tiere der Welt. In diesem Jahr wurden weniger als hundert gezählt, und im Jahr 2006 waren es 38. (Kat Wade / San Francisco Chronicle / Corbis) 
Nach dem Unfall von 1979 auf Three Mile Island stellte die Reinigungsmannschaft überrascht fest, dass im hochradioaktiven Kühlwasser in der Nähe des Kerns Mikroorganismen gedeihen. (Bettmann / Corbis) 
Die Yellowstone Hot Springs sind in der Nähe des Siedepunkts von Wasser und sauer genug, um Nägel aufzulösen. Aber einige Mikroben gedeihen dort, und die Pigmente, die sie produzieren, geben den Quellen lebendige, jenseitige Farben. (Jim Peaco / NPS) 5. Unter einem Riss im Death Valley National Park
Death Valley ist der niedrigste, heißeste und trockenste Ort in den Vereinigten Staaten - kein großartiger Ort, um ein Fisch zu sein. Aber sieben Arten von Jungfischen hängen an den letzten Überlebenden von Seen, die vor 10.000 Jahren versiegt sind. Jetzt stecken die Fische in Quellen, Salzwiesen und in Devil's Hole, einem unterirdischen Grundwasserleiter, der nur durch einen schmalen Felsspalt erreichbar ist.
Der Devil's Hole Pupfish, eine der ersten Arten, die nach dem Endangered Species Act geschützt sind, ist eines der seltensten Tiere der Welt. In diesem Jahr wurden weniger als hundert gezählt, und im Jahr 2006 waren es 38.
4. Deep Sea Vents
Tiefseeentlüftungen sind der prototypisch seltsame Lebensraum. Komplexe Ökosysteme, die erstmals 1977 entdeckt wurden, gedeihen in völliger Dunkelheit unter starkem Druck, angetrieben von Schwefel. Die Entlüftungsöffnungen befinden sich an den Schnittpunkten zweier ozeanischer Platten. Im Gegensatz zu den meisten Erdbeben- und Vulkangebieten, in denen zwei Platten zusammentreffen, sind Entlüftungsöffnungen Orte, an denen sich zwei Platten ausbreiten. Wasser sickert in die rissige Kruste, nimmt Mineralien und Wärme auf und spritzt aus den Öffnungen.
Am Ende der Nahrungskette befinden sich Mikroben, die ihre Energie aus Chemikalien in den Entlüftungsöffnungen beziehen, normalerweise Schwefelwasserstoff. Es wurden Hunderte anderer Arten entdeckt, die nur in diesen Quellen leben, darunter verschiedene Röhrenwürmer, Seepocken, Muscheln und Garnelen.
3. Im sehr, sehr alten Alter
Unter Stress stehende Bakterien bilden oft Sporen, kleine, geschälte Nuggets, die die bakterielle DNA und einige Zellmaschinerie enthalten, aber ruhend sind. Die Sporen können alle Arten von Traumata - Hitze, Kälte, Gammastrahlung, Ultraviolettstrahlung, Hochdruck, Niederdruck - sehr lange überstehen. Wie lang? Nun, es gab einige spektakuläre Behauptungen, über die einige Wissenschaftler noch debattieren.
1995 berichteten Wissenschaftler, dass sie im 25 bis 40 Millionen Jahre alten Bernstein Sporen aus dem Darm einer Biene isoliert hatten. Sie sagten, sie hätten die Sporen wiederbelebt und Bakterien daraus gezüchtet.
Ein paar Jahre später berichtete ein anderes Team, dass viel ältere Sporen - 250 Millionen Jahre alt - aus Salzkristallen wiederbelebt wurden.
Es gab viele Diskussionen über die Behauptungen, insbesondere über die letztgenannten, weil es so leicht ist, bakterielle Kontaminationen auch tief im Boden zu bekommen.
In jüngerer Zeit haben Wissenschaftler Bakterien wiederbelebt, die sich seit Millionen von Jahren auf Eis befinden. Die Bakterien befanden sich in einer schwebenden Animation im ältesten Eis der Erde, in einem Tal in der Antarktis. Jene, die ungefähr eine Million Jahre alt waren, konnten relativ leicht wiederbelebt werden, und einige der ältesten, die vor 8 Millionen Jahren mit Eis bedeckt waren, zeigten ebenfalls Lebenszeichen.
2. Die kältesten Orte der Erde
Technisch gesehen gibt es auf der Erde kältere Orte als in der Arktis und Antarktis, aber Sie müssten in ein Physiklabor, um sie zu finden.
Außerhalb des Labors ist nichts für eine warmblütige Kreatur so miserabel wie ein Polarwinter. In der Antarktis verbringen Kaiserpinguine Monate bei Temperaturen von -40 Fahrenheit im Dunkeln, ohne zu essen, während sie Eier inkubieren. Wie schaffen sie das? Sie sind die Definition von elender Gesellschaft: Sie drängen sich zusammen, teilen Wärme und minimieren die Oberfläche ihres Körpers, die der Kälte ausgesetzt ist. Sie senken auch ihre Stoffwechselrate um etwa 25 Prozent und ihre Kerntemperatur um einige Grad.
Am anderen Ende der Erde benötigt eine seltene Ente, die als Brillen-Eiderente bezeichnet wird, offenes Wasser zum Füttern. Bis vor einigen Jahren hatten Wissenschaftler keine Ahnung, wo diese Eiderenten ihre Winter verbrachten. Es stellte sich heraus, dass sie sich in Spalten zwischen Meereisplatten zusammenkauern, nach Muscheln suchen und ihre Wärme teilen und möglicherweise ihren kleinen Fleck offenes Wasser so aufwirbeln, dass es nicht gefriert.
1. In der Stratosphäre
Ja, die Stratosphäre - die Schicht der Erdatmosphäre, die ungefähr sechs Meilen über dem Boden beginnt. Massive Staubstürme aus der Sahara und anderen Wüstengebieten befördern jedes Jahr Millionen Tonnen Erde, und eine schockierende Anzahl und Vielfalt von Mikroben machen die Fahrt mit. Dale Griffin von der US Geological Survey hat Mikroben in Staub in Höhen von bis zu 60.000 Fuß (mehr als 11 Meilen hoch) gesammelt.
Was ist da los? Bakterien, Pilze, Viren - Hunderte verschiedener Arten. Beunruhigenderweise sind viele der identifizierten Mikroben bekannte menschliche Pathogene: Legionellen (die die Legionärskrankheit verursachen), Staphylokokken (die Staphylokokkeninfektionen verursachen) und viele Mikroben, die beim Einatmen (Ahem) Lungenkrankheiten verursachen.
"Ich war überrascht über die Anzahl lebensfähiger Mikroorganismen, die wir in sehr kleinen Luftmengen finden konnten, wenn Wüstenstaub vorhanden war", sagt Griffin. "Wenn Sie schauen, sind sie da - auch in extremsten Umgebungen."
