密蘇里大學聖路易斯分校的微生物學家特蕾莎·蒂爾提供了以下解釋
許多微生物可以輕鬆地在微生物世界的環境壓力下生存，例如高溫、低溫和乾燥。其中最容易理解的是那些產生特殊細胞的生物，這些特殊細胞旨在在惡劣環境中以休眠狀態持續存在。
例如，大多數真菌產生單細胞孢子。（如果你曾經摘過充滿粉塵狀物質的蘑菇或馬勃，你可能見過這些孢子——每個微小的顆粒都是一個孢子。）風將孢子帶到新的地點，在那裡它們可以存活很長時間，然後發芽並長出自己的真菌菌絲。
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一些細菌產生一種稱為內生孢子的特殊孢子，它可以承受沸騰和冰凍溫度以及紫外線輻射等極端條件。這些細菌內生孢子通常在經歷多年的困境後，才會找到發芽所需的生長條件。特別是幾個特徵有助於使內生孢子抵抗環境壓力。它們具有低水分含量、不尋常的蛋白質和成熟細菌細胞中不存在的堅韌孢子外殼。以引起肉毒桿菌中毒的細菌為例，其內生孢子存在於土壤中。當園林水果和蔬菜（可能含有少量這些內生孢子）透過沸騰溫度的罐裝進行儲存時，這些孢子會在高溫下存活並在食物中發芽。結果，細菌在罐頭食品中生長併產生肉毒桿菌毒素，這種毒素可能導致致命的食物中毒病例。（商業罐裝中使用極高的溫度來破壞所有孢子，因此您在雜貨店購買的罐頭食品是安全的。）
其他休眠細胞，由一些細菌和原生動物產生，包括各種型別的包囊。細菌包囊不像細菌內生孢子那樣能抵抗環境壓力，但它們可以應對不利的環境，特別是乾燥。例如，賈第鞭毛蟲是一種可能引起嚴重腸道疾病的原生動物，它產生具有傳染性的包囊，這些包囊可以耐受飲用水中的氯，並可能引起一種稱為賈第蟲病的疾病爆發。
即使是不產生特殊休眠細胞的生物也能在惡劣條件下生存。早在 1702 年，荷蘭顯微鏡學家安東尼·範·列文虎克就觀察到，當向乾燥的樣本中加水時，我們現在稱為輪蟲的微小生物會復活。對於一些微生物——特別是某些藍藻（藍綠藻）——新型蛋白質、紫外線吸收色素和保護性複合聚合物外殼幫助它們在岩石表面生存，在那裡它們暴露在高水平的陽光下且沒有水。加水可以迅速使這些細胞復甦。
微生物通常在商業和實驗室中使用涉及乾燥的技術進行儲存。例如，將麵包酵母細胞糊狀物在細篩網上用來自下方的暖空氣乾燥，以生產在雜貨店出售的用於製作麵包的酵母。另一種方法是冷凍乾燥，包括在真空下乾燥微生物。這種方法可以將大多數細菌儲存多年。
研究人員並不完全瞭解導致細胞在不利條件下生存的機制。但是，將細胞蛋白質保持在活性形式顯然對生存至關重要。保持細胞內部非常低的水分含量似乎對長期生存同樣至關重要。（孢子、內生孢子、包囊和乾燥細胞都具有低水分含量。）冷凍本身通常不會損害細胞成分。然而，冰晶對活細胞是致命的。因此，去除水分——尤其是在細胞冷凍時（如在冷凍乾燥中所做的那樣）——通常會保持蛋白質的活性。許多細菌也可以在超低溫（零下 80 攝氏度）下冷凍儲存——秘訣是新增一種像甘油這樣的物質，它可以防止冰晶的形成。
儘管科學家確實對研究多年的生物的生存機制有所瞭解，但我們還有很長的路要走。事實上，對於絕大多數無法在實驗室培養的細菌——包括許多生活在微生物群落中的細菌，這些群落可能為它們提供一些保護——我們對它們在經常充滿敵意的微生物世界中生存的方式知之甚少。