今天我們來聊聊一種近乎於殺不死的動物,水熊蟲。蟑螂與之相比簡直是小巫見大巫,完全差了N個量級,水熊蟲可以說是歷史上最可憐的一種微生物,自從人類發現他們以來就不斷的在虐它們,拿它們做實驗。它能在零下20攝氏度沉睡30年後成功甦醒;在150攝氏度高溫下鎮定自若;耐得了太空的真空環境、扛得住射線侵襲;在6倍於深海壓力的環境下也能存活。
570顆原子彈炸不死,絕對零度凍不死,生命力「地表最強」
水熊蟲是在1773年的時候,被一位德國的牧師及動物學家,叫做戈茲發現的。
起初,沒有人注意過水熊蟲這種渺小的生物,它們通常生活在淡水的沉渣、潮溼土壤以及苔蘚植物的水膜中,但後來,經研究發現,水熊蟲的足跡早就踏遍了全世界。
在顯微鏡下,你會發現水熊蟲是一種多麼可愛的生物,它們的外表就和名字一樣,如同一隻小熊,而水熊蟲作為一種與世無爭的生物,已經在地球上度過5.4億年了。
但蟑螂與水熊蟲相比的話,那就是「小巫見大巫」了,因為水熊蟲不僅能夠克服高溫高壓、低溫缺氧的環境,而且就算不吃不喝也不會有生命危險。
水熊蟲是屬於緩步動物門的一類小型動物 ,它們很小,體長一般在1毫米左右。它們有頭部,四個體節,四對腳,末端有爪子,吸盤或腳趾。
水熊蟲是特殊的生物,主要生活潮溼土壤以及苔蘚植物上,少數生活在海水的潮間帶。它從卵裡生出來就已成年,沒有童年時期,身體裡細胞的數量終生都不再改變。有記錄的水熊蟲種類大約1200種,大部分水熊蟲以植物細胞為食。
在乾燥狀態或環境惡化時,水熊蟲的身體會縮成圓筒形,自動脫水,科學家們稱為隱生現象,變成圓桶之後,它的身體含水量僅剩下3%,進入一種深度的假死狀態,新陳代謝降到正常水平的0.01%,生命基本上就不活動了。
待環境好轉後,比如說有水了,身體含水量上升,水熊蟲又能「復生」,科學家們稱為「水合」。曾經有一隻經過水合後重生的水熊蟲,科學家們利用碳十四一測量,發現這隻水熊蟲隱生了超過120年,就是120年都處於假死狀態。
人們曾把水熊蟲在-200°C氣溫下凍了20個月,-272.8℃氣溫下凍了8小時。這個溫度已經接近絕對零度,絕對零度是-273.15℃。什麼是絕對零度呢?就是到-273.15℃的時候,物體分子就不再運動了,沒有任何動能和勢能,在這個溫度下,就是完全死寂的世界。水熊蟲凍在-272.8℃,離絕對零度半度都不到,解凍之後怎麼樣了呢?又活過來了,繼續活蹦亂跳。換種說法吧,水熊蟲幾乎是凍不死的。
科學家發現,即使在沒有任何防護的狀態下,水熊蟲也能安然在太空生活,即使是5700戈瑞強度的射線,水熊蟲也毫無壓力,要知道,一顆原子彈爆炸的放射量就相當於10戈瑞,那麼5700戈瑞就相當於570顆原子彈了。
水熊蟲生命力在地球上被稱為「地表最強」,無論是怎樣的惡劣環境水熊蟲都有能力去應對。科學家已經在喜馬拉雅山脈6000米的海拔以及深海4000米中發現了水熊蟲的蹤跡,而水熊蟲之所以這麼頑強,與其自身的「特異功能」有關。而當水熊蟲遇到惡劣的環境時,它們便會進入「隱生」狀態,主動脫去細胞中的水分,進入類似休眠的狀態。但水熊蟲也是有弱點的,那就是人類,人體內的胃酸可以輕易地殺死水熊蟲,因此,對付水熊蟲最簡單的方法,可能就是吃掉它們了。
2019年4月,以色列一艘承載著水熊蟲的飛船登月失敗,導致數千隻水熊蟲變成了月球居民,在未來,這些水熊蟲極有可能為月球帶來新生命。
水熊蟲耐受各種極端環境的「秘密武器」或可為人類所用?
科學家通過研究發現,相比其他動物,水熊蟲具有更多超氧化物歧化酶基因,以及更多拷貝的MRE11基因,這些基因可以幫助減輕氧化損傷、修復DNA,從而起到保護作用。此外,水熊蟲體內還缺少一些與環境應激有關的基因,這可能也有助於它們適應惡劣環境。
日本科學家通過基因分析,發現了水熊蟲抵抗輻射損傷的一個獨門「武器」——損傷抑制蛋白Dsup,它可以顯著減少水熊蟲DNA在遭受X射線照射時的損傷。
研究人員還發現,這種蛋白放到其他動物細胞裡也同樣能起到保護作用。他們讓實驗室裡培養的人源細胞也表達了這種蛋白,結果與沒有這種「護盾」的普通細胞相比,表達了Dsup蛋白的細胞在接受X射線輻射後,仍保持了一定的細胞活性和增殖能力,其DNA損傷也比對照組減輕了40%。
梅森團隊打算在上述研究結論的基礎上進一步研究,他表示,未來可將水熊蟲的DNA和人類細胞結合,幫助太空人長時間抵禦太空輻射的侵襲。
太空人太空旅行面臨的主要健康問題之一是輻射暴露。如果科學家能找到一種幫助人體細胞抵禦輻射影響的方法,那太空人就能在太空中更健康地生活更長時間。而且,在理論上,這種技術也可以用來減少癌症治療過程中輻射對健康細胞的影響。
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