密苏里大学圣路易斯分校的微生物学家特蕾莎·蒂尔提供了以下解释
许多微生物可以轻松地在微生物世界的环境压力下生存，例如高温、低温和干燥。其中最容易理解的是那些产生特殊细胞的生物，这些特殊细胞旨在在恶劣环境中以休眠状态持续存在。
例如，大多数真菌产生单细胞孢子。（如果你曾经摘过充满粉尘状物质的蘑菇或马勃，你可能见过这些孢子——每个微小的颗粒都是一个孢子。）风将孢子带到新的地点，在那里它们可以存活很长时间，然后发芽并长出自己的真菌菌丝。
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一些细菌产生一种称为内生孢子的特殊孢子，它可以承受沸腾和冰冻温度以及紫外线辐射等极端条件。这些细菌内生孢子通常在经历多年的困境后，才会找到发芽所需的生长条件。特别是几个特征有助于使内生孢子抵抗环境压力。它们具有低水分含量、不寻常的蛋白质和成熟细菌细胞中不存在的坚韧孢子外壳。以引起肉毒杆菌中毒的细菌为例，其内生孢子存在于土壤中。当园林水果和蔬菜（可能含有少量这些内生孢子）通过沸腾温度的罐装进行保存时，这些孢子会在高温下存活并在食物中发芽。结果，细菌在罐头食品中生长并产生肉毒杆菌毒素，这种毒素可能导致致命的食物中毒病例。（商业罐装中使用极高的温度来破坏所有孢子，因此您在杂货店购买的罐头食品是安全的。）
其他休眠细胞，由一些细菌和原生动物产生，包括各种类型的包囊。细菌包囊不像细菌内生孢子那样能抵抗环境压力，但它们可以应对不利的环境，特别是干燥。例如，贾第鞭毛虫是一种可能引起严重肠道疾病的原生动物，它产生具有传染性的包囊，这些包囊可以耐受饮用水中的氯，并可能引起一种称为贾第虫病的疾病爆发。
即使是不产生特殊休眠细胞的生物也能在恶劣条件下生存。早在 1702 年，荷兰显微镜学家安东尼·范·列文虎克就观察到，当向干燥的样本中加水时，我们现在称为轮虫的微小生物会复活。对于一些微生物——特别是某些蓝藻（蓝绿藻）——新型蛋白质、紫外线吸收色素和保护性复合聚合物外壳帮助它们在岩石表面生存，在那里它们暴露在高水平的阳光下且没有水。加水可以迅速使这些细胞复苏。
微生物通常在商业和实验室中使用涉及干燥的技术进行保存。例如，将面包酵母细胞糊状物在细筛网上用来自下方的暖空气干燥，以生产在杂货店出售的用于制作面包的酵母。另一种方法是冷冻干燥，包括在真空下干燥微生物。这种方法可以将大多数细菌保存多年。
研究人员并不完全了解导致细胞在不利条件下生存的机制。但是，将细胞蛋白质保持在活性形式显然对生存至关重要。保持细胞内部非常低的水分含量似乎对长期生存同样至关重要。（孢子、内生孢子、包囊和干燥细胞都具有低水分含量。）冷冻本身通常不会损害细胞成分。然而，冰晶对活细胞是致命的。因此，去除水分——尤其是在细胞冷冻时（如在冷冻干燥中所做的那样）——通常会保持蛋白质的活性。许多细菌也可以在超低温（零下 80 摄氏度）下冷冻保存——秘诀是添加一种像甘油这样的物质，它可以防止冰晶的形成。
尽管科学家确实对研究多年的生物的生存机制有所了解，但我们还有很长的路要走。事实上，对于绝大多数无法在实验室培养的细菌——包括许多生活在微生物群落中的细菌，这些群落可能为它们提供一些保护——我们对它们在经常充满敌意的微生物世界中生存的方式知之甚少。