水熊虫是何方神圣?竟有可能在月球上保存?(水熊虫被留在了月球)

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▲看上去有点像外星生物的水熊虫(设想图)。图/图虫·创意

它可能是人类已知的在太阳系平分布最广的生物。

你晓得,月球上已经有生命了么? 月球上的生命,源自于地球人的一次失误。去年4月,以色列的首个登月航天器创世纪号因为计算失误,坠落在了月球外表。那艘航天器,照顾者数千只包裹在环氧树脂中的水熊虫,据该项目标赞助者称,那些水熊虫在月球上存活下去的几率,很大。

▲创世纪号登月航天器。图/The Arch Mission Foundation

那里没有水、食物,也没有空气,四周还有无休行的太空辐射,地球上的生命,怎么可能活下去呢?

“地表最强”的特技——隐生

水熊虫之所以被认为可以在月球上活下去,是因为它们拥有着“地表最强”的特技——隐生:在恶劣的情况中,水熊虫就缩成一个小桶状,把本身身体的含水量从85%骤降至3%,新陈代谢程度仅维持在日常平凡程度的0.01%,只为可以活下去。

▲在隐生时,水熊虫会蜷缩起来构成一个“小桶”。图/Wikipedia

为了研究水熊虫的隐生才能,人类曾为它们造造了各类极端情况,以试探它的“底线”。在那些残酷的尝试里,水熊虫一次次地扛了下来,那如果换做此外生物,早就扑街了。 贝克大学的生物进化研究者威廉·米勒曾在西奈戈壁的一块岩石下发现了隐生的水熊虫。“要晓得,那里可是25年来从未下过一滴雨!它们就如许静静地等着,不吃不喝几十年,曲到水漫过了那里,然后像浸湿的海绵一样活过来,就像什么都未发作。

▲航拍西奈半岛上的戈壁。图/Wikipedia

除了能应对干旱,水熊虫无论是面临高温仍是低温,都能泰然处之。在水熊虫中,有一些“实的猛士”,可以忍耐仅高于绝对温度1摄氏度,即零下272摄氏度的低温,而另一些,则在150摄氏度的高温中存活了下来。固然,在极限的冷与热之中,隐生的它们也仅能对峙几分钟,但对地球生命来说,那已经能够算得上是超才能了。 高压或是低压的实空,水熊虫也能沉着应对。有的水熊虫,能够接受6000倍的大气压,那相当于地球上最深的马里亚纳海沟底部压力的近6倍;而在2007年的一次外太空尝试中,一个欧洲研究小组将一批水熊虫“绑”在FOTON-M3火箭外面,绕地球飞翔了10天,当那批“宇航虫”返回地球后,科学家发现有68%的个别都存活了下来。

▲施行STS-111使命的奋进号航天飞机。在2011年5月,意大利的科学家将徐行动物与其它嗜极微生物(如耐高温、耐高盐度的细菌)带上了施行STS-134飞翔使命的奋进号航天飞机。图/Wikipedia

要晓得,在太空中不只有实空低压的考验,还有致命的辐射。水熊虫忍受辐射的才能比人类强1000倍:对人类来说,5到10戈瑞(Gy)的辐射足以致命,但隐生形态下的水熊虫却能忍耐5000戈瑞的伽马射线或6200戈瑞的重离子辐射。 实不晓得水熊虫都履历过什么,以致于让它进化出如斯彪悍的忍受才能! 强大的适应性,让水熊虫遍及全球,科学家们以至认为它会随风飘散,在大气中进入隐生形态,然后在新的情况中活过来,繁衍,强大。

从海拔6000米的喜马拉雅的山坡上,到深度4000米的深海海底,从南极大陆的冰层下方,到赤道的热带雨林,从你家后院,到墙角屋顶,水熊虫几乎无处不在。不外,比拟起枯燥、冰冷或炙热,它们最喜好潮湿、暖和的情况,因为它其实是一种水生动物。池塘、湖泊和草地,才是抱负的家。

别的,多亏了以色列人,月球上也有了水熊虫的散布。如许看来,它应该是人类已知的在太阳系平分布最广的生物了吧?

水熊虫为什么那么牛?

水熊虫的操做如斯逆天,以致于有人对它们的出身动起了脑子。一家叫做VICE的纪录片公司,以至信誓旦旦地说它们是一种起源于外星的生物——因为它们能在太空中活下来。米勒关于那些坊间传说风闻五体投地:“固然水熊虫在太空中保存的才能是奇特的,但我们没有理由相信它们是出于太空游览的原因而进化出如斯的本事。

▲水中的水熊虫。图/Wikimedia

2015年,曾有遗传学家对一种淡水水熊虫停止了测序,他们发现水熊虫的许多基因都来源于其它生物,于是提出了水熊虫通过“吸星大法”获得才能的论断。那种奇异的结论最末被定性为一场“乌龙”,本来是他们的样本被污染了......事实证明,那种水熊虫的外源基因仅占总基因量的1.2%,那就是说,水熊虫的才能,是本身演化出来的。

其实,水熊虫并非一种动物,而是由1000多个物种构成的徐行动物门的统称。它们都长着桶形身体和四对短粗的腿,走起路来的样子类似熊安步时的步态,所以被称为水熊虫(Waterbear)。

水熊虫十分小,更大的种体体长也就是1.2毫米,其余大大都种都仅有0.3到0.5毫米。它们的猎物包罗以线虫、细菌、藻类、螨虫,以至是小型的同类,它们管形的嘴上长有探针,能够用来刺破猎物的外壁。

关于情况的高耐受性,让水熊虫成为了地球上的开荒者,当水熊虫安家落户之后,它又能够做为食物,为后来的动物供给养料。但是,水熊虫也有称霸的时候,现在在南极的冰层下,因为没有“更高档级”的捕食者,它就成为了站在食物链顶端的生物。

▲趴在一粒沙子上的水熊虫。图/Wikipedia

水熊虫的化石,能够逃溯到白垩纪期间,但是因为它长得过于奇异,所以曲到分子进化阐发手艺呈现之前,人们不断不克不及确定它的亲戚是谁。颠末现代分子手艺的研究,水熊虫被认为属于泛节肢动物,和它同源的,是包罗了有天鹅绒虫和节肢动物门(甲壳类和虫豸)的叶足动物。 科学家们发现,当水熊虫进入隐生形态时,它会用一种叫做海藻糖的分子填充细胞,那种物量,不只可以替代水分,还能“束缚”住余下的水分,让它们不至于在高温或低温的感化下敏捷膨胀从而毁坏细胞。

▲艺术衬着后的水熊虫。图/视觉中国

通过对水熊虫基因组的研究,科学家们还找到了水熊虫匹敌辐射的独门法门——损伤按捺卵白,那种卵白量从水熊虫的胚胎期间就起头大量表达,它能够连系在DNA上,并做为“护盾”抵御辐射损伤。当科学家让人源细胞通过转基因也表达了统一卵白后,辐射后细胞的损伤较对照组减轻了40%。 当然,即使是拥有逆天才能的水熊虫,也不克不及抵御情况的突然变革。在本年1月刚刚发布的一项研究功效中,隐生形态下的水熊虫,当面对一小时内加温到150摄氏度的尝试情况时,存活率仅为50%,当然,处于非隐生形态下的水熊虫的存活率更低。若是把加温的时间耽误到24小时,那大部门的水熊虫,都能胜利渡过难关。

我们为什么要存眷水熊虫?

科学家们用各类极端情况来“凌虐”水熊虫,到底是为了什么?要晓得,想造造出极端的尝试情况,也不是很廉价呢。 我们研究水熊虫,必定不是因为好玩,更不是有什么奇异的癖好,而是为了要向它“取经”。

▲国际上还有水熊虫研究会议,那是第12次会议的会标,LOGO中的水熊虫十分心爱。图/12th International Symposium on Tardigrada

水熊虫强大的基因修复才能,或许能引领我们找到新的基因药物,来霸占癌症,以至是耽误寿命,短期内,我们还能够用它抗辐射的才能来改进防晒霜。 水熊虫能在太空中保存,那激发了天文学家的热情,他们起头从头审视其它星球上存在生命的可能性。 当然,最为重要的是,水熊虫在极端情况下隐生时,身体其实不会老化。固然大部门水熊虫的寿命仅有3、4个月,长的也不外两年,但通过隐生,它们能够多“活”出几十年的光阴,到了有水的情况中又恢复回来。如许的场景,是不是有些似曾了解?没错,许多科幻片子中的太空休眠舱,用的不就是那个手艺么?

▲科幻片子中的太空休眠舱。图/《异形》

不外,迄今为行我们关于水熊虫隐生才能的研究,也还处于起步阶段,关于它从隐生形态复原的原理,更是知之甚少。将来,我们将从那些小家伙身上学到更多的常识,因为那此中,或许就隐藏着你我太空遨游、或是长生不老的钥匙呢!

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文丨张雨晨