水熊蟲是何方神聖？竟有可能在月球上生存？

2023-04-02 01:41:39 2

▲有點像外星生物的水熊昆蟲(假想圖片)照片/拇指創意

它可能是太陽系中人類已知分布最廣的生物你知道月球上已經有生命了嗎？月球上的生命起源於地球人的一個錯誤。去年4月，以色列的第一艘月球飛船「創世紀」號由於計算錯誤而墜毀在月球表面。宇宙飛船搭載了數以千計包裹在環氧樹脂中的水生昆蟲。根據該項目的發起人，這些水棲昆蟲在月球上生存的機率非常高。

▲創世紀登月飛船照片/拱門使命基金會

這裡沒有水、食物或空氣，周圍有無盡的空間輻射。地球上的生命如何生存？

「最強表面」特效-隱源性

水棲昆蟲被認為能夠在月球上生存，因為它們具有「最強表面」特效——隱源性:在惡劣的環境中，水棲昆蟲收縮成一個小桶，將它們體內的含水量從85%降至3%，將它們的新陳代謝水平維持在只有正常水平的0.01%,並且只能存活

▲隱藏時，水熊蟲會捲起形成「小桶」圖片/維基百科

為了研究水棲蠕蟲的隱源能力，人類為它們創造了各種極端環境來測試它們的「底線」在這些殘酷的實驗中，水熊蟲被一次又一次地攜帶下來。如果它是另一種生物，它早就拯救了這條街。貝克大學生物進化研究員威廉·米勒曾經在西奈沙漠的一塊巖石下發現了一隻隱藏的水熊蠕蟲「你知道，25年來從未有過一滴雨！他們只是靜靜地等待，吃或喝了幾十年，直到這裡的水溢出來，然後像一塊浸溼的海綿一樣復活，就好像什麼都沒發生過。"

帶來西奈半島沙漠的航空攝影圖片/維基百科

除了能夠應對乾旱，水熊蟲還能在高溫或低溫下從容應對。在水棲昆蟲中，有些是「非常兇猛的戰士」，它們只能忍受比絕對溫度高1攝氏度的低溫，也就是零下272攝氏度，而其他的能經受150攝氏度的高溫。雖然，在極度寒冷和酷熱中，它們只能持續幾分鐘，但對於地球上的生命來說，這已經可以被視為超能力了在高壓或低壓真空下，水熊蟲也能從容應對。一些水棲昆蟲能夠承受6000倍的大氣壓力，相當於地球上最深馬裡亞納海溝底部壓力的近6倍。在2007年的一次太空實驗中，一個歐洲研究小組將一群水熊昆蟲「綁」在福田-M3火箭外面，繞地球飛行了10天。當「太空昆蟲」返回地球時，科學家發現68%的個體存活了下來。

▲號太空梭執行STS-111任務2011年5月，義大利科學家將緩步動物和其他極端微生物(如耐高溫和耐高鹽細菌)帶到執行STS-134任務的奮進號太空梭上。照片/維基百科

你應該知道，在太空中不僅有真空和低壓的測試，還有致命的輻射。水棲昆蟲對輻射的耐受力是人類的1000倍:對人類來說，5至10戈瑞的輻射足以致命，但隱藏的水棲昆蟲可以耐受5000戈瑞的伽馬射線或6200戈瑞的重離子輻射。我真不知道水熊蟲經歷了什麼，所以它進化出了如此堅韌的耐心！強大的適應能力已經將水熊蟲傳播到了世界各地。科學家甚至認為它會隨風飄散，進入大氣中的休眠狀態，然後在新的環境中生存、繁殖和生長。

水熊昆蟲幾乎無處不在，從海拔6000米的喜馬拉雅山斜坡到4000米深的深海海底，從南極大陸冰層下到赤道的熱帶雨林，從你的後院到牆角的屋頂。然而，與乾燥、寒冷或炎熱相比，他們更喜歡潮溼溫和的環境，因為它實際上是一種水生動物。池塘、湖泊和草原是理想的家園。

此外，多虧了以色列人，月球上也有水熊昆蟲。這樣，它應該是人類已知的太陽系中分布最廣的生物，對嗎？

水熊蟲為什麼這麼牛？

水熊蟲的行動如此叛逆，以至於有人開始思考它們的起源。紀錄片公司VICE甚至發誓說他們是外星生物——因為他們可以在太空生存。米勒對這些傳聞嗤之以鼻:「儘管水棲蠕蟲在太空中生存的能力是獨一無二的，但我們沒有理由相信它們是因為太空旅行才進化出這種能力的。」"

▲水中有蠕蟲照片//維基百科

2015年2015年，遺傳學家對一種淡水熊蟲進行了測序。他們發現水熊蟲的許多基因來自其他生物。因此，他們提出了結論，即水熊蟲可以通過「恆星吸收法」獲得它的能力這個奇蹟般的結論最終被描述為「自己的目標」。結果是他們的樣本被汙染了...事實證明，這種水棲蠕蟲的外源基因僅佔基因總量的1.2%。也就是說，水熊蟲的能力是自己進化出來的。

事實上，水棲昆蟲不是動物，而是緩步動物的統稱，由1000多種組成。它們都有桶狀的身體和四對粗短的腿。他們走路像熊一樣，所以他們被稱為水怪

水熊蟲非常小，最大的種類體長為1.2毫米，其他大多數種類只有0.3至0.5毫米它們的獵物包括線蟲、細菌、藻類、蟎蟲甚至小物種。它們管狀的嘴有可以用來刺穿獵物外壁的探針。

對環境的高度耐受性使水熊蟲成為地球上的先鋒。當水熊蟲定居下來後，它也可以作為食物為後來的動物提供食物。然而，水熊蟲也有統治的時候。現在它站在南極冰層下食物鏈的頂端，因為沒有「更高級別的」捕食者。

▲水棲昆蟲躺在一粒沙子上照片/維基百科

水熊蟲化石可以追溯到白堊紀，但是因為它看起來很奇怪，直到分子進化分析技術的出現，人們才確定它的親屬是誰。通過現代分子技術的研究，認為水生昆蟲屬於泛節肢動物，與泛節肢動物同源，包括節肢動物門(甲殼類和昆蟲)的平絨類和葉足類動物科學家發現，當水棲昆蟲進入休眠狀態時，它會在細胞中填充一種叫做海藻糖的分子，這種分子不僅可以替代水，還可以「結合」剩餘的水，這樣它們就不會在高溫或低溫的作用下迅速膨脹，從而破壞細胞。

▲藝術渲染水熊蟲照片/視覺中國

通過對水棲昆蟲基因組的研究，科學家們還發現了水棲昆蟲抗輻射損傷抑制蛋白的獨特秘密，這種蛋白從水棲昆蟲的胚胎時期就開始大量表達，並可結合在DNA上，作為抗輻射損傷的「屏障」當科學家也通過轉基因在人類來源的細胞中表達相同的蛋白質時，與對照組相比，輻射後細胞的損傷減少了40%。當然，即使是有逆天能力的水熊蟲也無法抵抗環境的突然變化。在今年1月剛剛公布的一項研究結果中，當暴露在一小時內加熱到150攝氏度的實驗環境中時，休眠狀態的水棲昆蟲的存活率只有50%。當然，水棲昆蟲在非休眠狀態下的存活率更低。如果加熱時間延長到24小時，大多數水棲昆蟲就能成功地克服這些困難。

我們為什麼要關注水熊蟲？

科學家利用各種極端環境來「濫用」水熊蠕蟲。目的是甚麼？你知道，創造一個極端的實驗環境並不便宜我們研究水熊蟲不是為了好玩，也不是為了任何奇怪的愛好，而是為了向它們學習。

▲有關於水生昆蟲研究的國際會議。這是第12屆大會的LOGO。徽標中的水熊昆蟲非常可愛圖/第12屆國際Tardi Grada

水熊蟲強大的基因修復能力國際研討會可能會引導我們尋找新的基因藥物來攻克癌症，甚至延長壽命。在短期內，我們還可以利用它的抗輻射能力來改善防曬霜。水熊蟲可以在太空中生存，這激起了天文學家的熱情，他們開始重新審視在其他星球上生活的可能性。當然，最重要的是，當它隱藏在極端的環境中時，水熊蟲不會變老。雖然大多數水棲昆蟲的壽命只有3到4個月，也只有2年，但它們可以「活」幾十年，並通過隱居在水環境中恢復。這場景熟悉嗎？沒錯，這不是許多科幻電影中太空休眠模塊中使用的技術嗎？科幻電影中的空間休眠膠囊圖/「異形」

然而，到目前為止，我們對水棲昆蟲的隱源能力的研究仍處於初級階段，我們對其從隱源狀態恢復的原理知之甚少。在未來，我們將從這些小傢伙身上學到更多，因為在他們當中，也許有隱藏的鑰匙讓你和我遨遊太空或永生！

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，張雨辰