身長不足1毫米,卻是存活能力最強的生物!專家:它有致命弱點!

2021-01-13 遨遊世界科學

還記得2019年4月初以色列發射的登月探測器,雖然結果以失敗告終,但是它在月球上留下了地球上存活能力最強的生物,它就是緩步動物,水熊蟲就是其中的代表!

緩步動物之所以存活能力極強是因為它們對惡劣環境具有極強的忍耐能力,如極限溫度、電離輻射、缺氧等,當處於極端環境中時,它們會停止所有新陳代謝,這種狀態稱為「隱生」,也就是我們俗稱的「假死」,因此它們極強的生命力得以延續,也因此成為了科學家太空實驗的主要參與者!然而,近日有一項研究指出。這種生物存在著致命弱點,不僅讓無數人為之側目!

專家表示,這些小動物一般生活在淡水和鹹水中,它們以能在殺死其他生物的極端環境中生存而聞名,因為一種僅在緩步動物體內發現的蛋白質為細胞DNA提供了一種獨特的保護形式。然而這項研究讓我們認識到,這些小而堅韌的緩步動物並不像之前認為的那樣堅不可摧。

新的研究發現,這種生物在高溫下很快就會枯萎。水溫低於100華氏度(37.8攝氏度)可以在一天內殺死緩步動物。而隨著全球氣溫上升,這可能成為這些動物存活的主要問題。

緩步動物的極限

緩步動物因其怪異可愛的外表深受科學愛好者的喜愛。他們有豐滿的身體和好幾條條短粗的腿。這種可愛的性格為他贏得了「水熊」和「苔蘚小豬」的綽號。但是大多數物種的體長不足0.02英寸(0.5毫米),最長者似乎也未曾達到1毫米。

雖然它小,但是緩步動物可以應對冰凍、乾燥、缺氧和輻射,它們甚至可以在真空中生存下來。這些生物通過進入所謂的「屯」狀態來做到這一點。它們收縮四肢,停止新陳代謝,基本上進入假死狀態。在以色列的月球探測器撞擊著陸後,已經有一些水熊蟲標本散落在月球上。

之前的研究發現,緩步動物甚至可以在高達303.8華氏度(151攝氏度)的高溫下熬一個小時。但是沒有人研究過緩步動物是如何在這麼長的時間內處理熱量的,這就是科學家研究的重點。

他們的方法很簡單。研究小組將淡水物種Ramazzottius varieornatus的緩步動物暴露在溫度高達104華氏度(40攝氏度)的環境中,每增加2小時、24小時或48小時。這些緩步動物要麼處於活動狀態,要麼處於屯態。研究人員還測試了這些動物在溫度逐漸升高而不是立即升高的情況下的生存能力,他們讓一些緩步動物在86華氏度(30攝氏度)下適應2小時,然後在95華氏度(35攝氏度)下適應2小時。

結果出來了,太長時間的高溫對緩步行走顯然是不適的。在處於104華氏度48小時後,所有處於活動狀態的緩步動物都死亡了。在華氏98.6度(37攝氏度)時,約46%的活動緩步動物在48小時內死亡。不過,在逐漸地適應之後,經過馴化步驟的活動緩步動物在48小時內的存活率為72%,這意味著只有28%的緩步動物死亡。

隨後研究人員發現,在98.8華氏度(37.1攝氏度)的溫度下,需要48小時才能殺死一半尚未適應高溫的活動緩步動物。然而處於「隱生」狀態的緩步動物情況稍好一些,能忍受更高的溫度,在加熱至180.9華氏度(82.7攝氏度),一小時內又殺死了一半的緩步動物。然而,這些較長的暴露時間降低了致死性所需的溫度。在24小時的暴露條件下,華氏145.6度(63.1攝氏度)足以殺死一半的緩步動物。這個結果讓科學家大為詫異!

科學家表示,「在我們的研究結束時,我們很驚訝地看到了我們的結果,因為我們期望緩步動物——無論是處於活動狀態還是乾燥狀態——能夠在更高的溫度下生存,而事實顯然不是這樣,我們找到了他們的致命弱點。」

這個結果令人失望,因為它改變了人們對緩步動物能在任何情況下生存的觀點,但即便如此,它依然是地球上存活能力最強的生物。實際上緩步動物的未來仍然不確定,實驗室的實驗表明,動物有能力在一定程度上適應溫度的升高,因此變暖的速度和緩步動物的適應能力可能會決定它們的命運。另一個問題是,隨著全球變暖,不僅僅是淡水物種,海洋緩步動物對更熱的溫度將會作何改變,這是一個引人深思的問題。

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