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举个栗子:这货能在太空生存?比小强还强悍的水熊!

日报 举个栗子 2年前 (2017-12-31) 271次浏览 0个评论 扫描二维码

举个栗子:这货能在太空生存?比小强还强悍的水熊!

比贝爷还要贝爷的生存悍将——水熊!

举个栗子:这货能在太空生存?比小强还强悍的水熊!

1933 年纽约市的一家地下酒吧老板和他的三个小伙伴为了轻松赚外快,筹划了一场贼没创意的阴谋:给酒吧里最没救的酒鬼麦克·马洛伊(Mike Malloy)买三个人寿保险,然后杀了他。

首先,他们给麦克灌酒,其量之大,恶意满满。这招失败后,他们改成往酒里下毒。麦克毫无压力。于是换成塞满腐烂的沙丁鱼、碎玻璃和金属屑的三明治。麦克表示味道不错。接着他们把麦克丢进雪地,往他身上泼冷水。麦克无动于衷。他们开着出租车压麦克,结果他也就断了个胳膊。4 个杀人同伙最后用酒把麦克灌倒,往他喉咙里插上一根管子,给他灌满一氧化碳,这回,他们终于成功了。

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麦克最后以“不死小强麦克”之英名千古流芳,能比他还皮实的人类估计没有几个。不过,在我们脚下的微生物世界是个例外,这里生活着可能是地球上最为种性强韧的生物之一:缓步动物(tardigrade)。缓步动物也叫做水熊(因为这货看起来就像个可爱的小熊,就是腿多了点),这种小得惊人的生物基本上对任何东西都是防御值满点。你大可以煮了它,冻了它,用射线照它,把它丢进真空宇宙——它就是死不了。如果它大到能够吞下一个玻璃渣三明治的话,想必也是不在话下。水熊的绝招是一种叫做隐生(cryotobiosis)的伎俩,在隐生状态下,它的新陈代谢近乎停滞。它能够在隐生时通过一种叫做脱水(desiccation)的过程将体内水分脱干至原来的 3%,最后就变成一个水熊壳。不过只要来一点水,缓步动物就能原地满血复活,用它们那名为“口锥”的口器戳破水藻等微生物,从中吸取养分,就像“不死小强麦克”战胜如泥烂醉,蹒跚前进。

“它们可能是已知的动物界最强大的求生家,”北卡罗来纳大学教堂山分校的生物学家鲍勃·戈德斯坦(Bob Goldstein)说道。“人们总说蟑螂生命力顽强。我认为,就算环境恶劣到蟑螂都死光好久了,我们仍可以找到干燥的水熊,处于脱水状态,但还活着。”

【水熊永远不会问的问题:“这里冷吗?”】

和真正的狗熊一样(缓步动物属于无脊椎动物),冬眠的起因有很多。科学家们发现,水熊能够保持脱水十年以上, 而后仍旧完美复活,只不过醒后会发现自己的衣服猛然间成为前朝遗物。“不死小强麦克”在冰天雪地里表现还不错,但是隐生状态下的水熊能够承受的温度可就超乎想象了。在实验室环境下,它能在开式 1 度的条件下存货。那可是吓死人的华氏零下 458 度,这个温度下,物质都变得诡异起来,气体都变成了液体,液体则变成固体。

在这个温度下,水熊体内平时疯狂运动的原子变得几乎静止,而这种生物仍旧顽强地活着。尤其是再想想水熊其实也有大脑,当然,这个大脑比较简单,但是却是从这个无法伤其一毫的身体中诞生的,更是令人不可思议。

水熊能承受的压力比最深的海底还要大 5 倍。而且,在一次实验中,人们把水熊暴露在真空中,六天之后,仍有部分成活。(既然说到这个,由我顺便一提,人最多能在真空中成活数分钟。1965 年,NASA 的一个可怜的家伙不小心在真空室中打开了宇航服的降压阀门,在 15 秒钟之后就丧失了意识。清醒后,他回忆说,昏迷前最后的记忆,就是感觉舌头上的液体在燃烧,我猜这感觉应该有点像吃跳跳糖,只不过对身体的害处更大一些。)

言归正传,继续聊聊缓步动物。它们能够承受的放射剂量比人类的致死量还要高上数百倍。面对华氏摄氏度 300 度的热水也完全不怵。于是乎问题在于,为什么?为什么会进化出此般神力,能够在只有科学家们在实验室中才能创造出的低温环境下生存,或是能够耐受甚至在地球上并不存在的高压?

水熊并不是非得住在那些极端的环境里,比如让某些特殊的细菌愉快繁殖的沸泉。因此,多年以来一直用于形容缓步动物的一个名词——“嗜极动物(extremophile)”,其实并不完全准确。没错,它们能够在这些严酷的环境中生存,但这并不意味着它们会自己找罪受。

在居住地的选择上水熊其实非常传统,遍布全世界的普通泥土、沙地或是苔藓是它们的最爱。我是说,换作是你,你是更愿意住在坐落于沸腾强酸湖畔的 6 号汽车旅馆,还是懒洋洋地躺在度假村的海滩上喝海藻鸡尾酒?(为什么 BuzzFeed 网站小问答栏目上不会出现这个问题?真让我闹不明白。多牛逼的问题啊。世界上有数十亿水熊不为人所知。我随随便便就能想出一个关于水熊的问题,比如,十亿只水熊在一起会发出什么声音?)

不过,这也并不是说,在缓步动物天堂里就完全没有烦恼。“如果你住在泥土里面,”戈德斯坦说道,“就得时刻面临脱水的危险。”好比说,太阳开始把地表烤干了,此刻,一种生存选择就是钻进泥土深层。但是,“如果你往下钻得太深,食物就不够了。所以水熊很有可能不得不在危机边缘生存,既要为食物奔波,也得面对变成干壳的危险。

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【迷你超级英雄:说不定有朝一日能救你一命哦】

因此,可能正是泥土中的艰苦生活造就了水熊神奇的生存技能。不过,水熊到底是如何做到这一切的?这个问题着实令人迷惑。戈德斯坦的实验室正在研究这个问题,他的猜想是,水熊并非只有一个简单的生活小窍门,而是有一整套生存策略,使得它们能够耐受脱水状态,最终重获新生。

“在水熊脱水的过程中,海藻糖取代了水分子,在原本由水分组成的部位形成玻璃一般光滑的表面。通常情况下,脱水和复水化的过程会对机体带来损伤,而上述机制很有可能能够减少这种损伤。”水熊种类总数上千,但偏偏都能够在体内合成海藻糖,戈德斯坦指出,这其中必有蹊跷。

讽刺地是,作为一种极其顽强的生物,水熊在实验室中却很难繁殖,不过,在这个他人屡屡碰壁的问题上,戈德斯坦却是顺风顺水。就像世界上许许多多的伟大成就一样,其诞生之地却是英国的一个不起眼的小作坊,在那里,一个普通的小伙子掌握了这项繁殖水熊的神技,为的是把它们卖给当地学校做实验课材料。事实上,因为技术已经是炉火纯青,他从来无需出门重新收集水熊样本。这个小伙子养殖的水熊后代现在正在戈德斯坦的实验室里自由漫步,不必被学生娃们折磨得天昏地暗,却浑然不知自己是有多幸运。

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“有一些生物在实验室里就是养不活,”戈德斯坦说道。“你把它们弄回来,想尽办法模拟外界的生存环境,它们却死都不长。所以说我们很走运,其实别人在实验室里养水熊一直都不怎么顺利。这个英国哥们倒是弄明白该怎么养了。”

之前,无所不在的果蝇为人类诸多里程碑般的科学发现做出了贡献,而现在,感谢英国哥们的技术突破,戈德斯坦和其他科学家们正在探索让水熊成为科学界下一代果蝇的可能。水熊体型极小,这意味着一间实验室能装下惊人数量的水熊,它们繁殖的速率也很快,基因组也足够简洁,利于研究。而且,水熊比果蝇可是可爱多了,而且不用担心它们会飞进你的汽水或是其他什么东西。

此外,戈托马斯·布斯比(Thomas Boothby),德斯坦手下的一名博士后,正在着手研究水熊能够在室温耐受脱水状态的原因,目标是将这种神奇的能力应用在疫苗上。你看,为了把疫苗在全世界运来运去,冷藏工序要花不少钱。如果水熊能够告诉我们如何在室温保存疫苗呢?

我还提出一个想法,也许利用水熊,我们能以超乎前人想象的速度掌握人体冷冻技术。也许过不了多久,我们就能够做到把冰冻在人体冷冻仓的人们原样复苏,然后告诉他们,其实已经是 2149 年啦,只不过地球还是一团糟。到时候他们失望的表情一定贼么搞笑。嘛,也许这么做不大符合伦理。但是绝对绝对很搞笑。(作者:Matt Simon;译者:alulull)


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