缓步动物(Tardigrades),是种有八条腿的微型动物,它们最喜欢生活在潮湿、绿色的苔藓里。由于其有趣的走路、游泳方式,有了“水熊”和“苔藓小猪”等绰号。
这些小家伙通常只有0.1-0.5毫米,最大的物种成虫体长可达1.5毫米,如果你视力很好的话,肉眼可见。
以顽强著称
地球上没有一种动物能比小小的缓步动物水熊虫更坚强。科学家们很早就发现,水熊虫在地球的生物圈里无处不在。
水熊虫熬过了地球上已经发生过五次的大灭绝,无论什么环境,只要有液态水存在,就能找到水熊虫——从世界之巅的喜马拉雅山顶端,到深海海沟,从火山、热带雨林到冰天雪地的南北俩极。
于是,人类开始试图挑战水熊虫的极限。
水熊虫几乎没有极限。它们可以在接近绝对零度的-272℃低温中存活下来,暴露在外层空间的真空中数天安然无恙,在500倍于人类致死量的X射线照射中思考明天早饭该吃什么......
换句话说,这种生物可以忍受地球上根本不存在的条件。
顽强的秘密
这种超凡脱俗的韧性,让人禁不住想去了解水熊虫是如何做到的。
人类能不能也向它们一样,以应对必将会到来的严酷考验——开拓太空殖民地的旅行。
按进化论的逻辑,水熊虫的强悍无疑来自于对环境的适应。但生活在舒适、柔软、凉爽、潮湿的苔藓里有什么可适应的?
青苔的世界会干涸毁灭。
失去水,对绝大多数生物来说都是致命的,这很好理解——细胞膜会起皱和破裂。更进一步,没了水分子,生物体内会产生大量过氧化物,把DNA搅碎,跟辐射烤肉的感觉差不多。
然而,当青苔世界毁灭,水熊虫失去身体活动必须的水份时,它的细胞会喷出几种不同于其他动物的奇怪蛋白质,缓冲并保护细胞膜。
随着水的消失,这些蛋白质会自行组装成纵横交错的长纤维,填充细胞内部、支撑着细胞膜和蛋白质,防止它们破碎散裂。
其中,特别值得一提的——水熊虫还会制造一种名为“损伤抑制器”的蛋白质,直接与DNA结合在一起,形成一套在物理层面上保护DNA的“王八壳子”。
这个壳子有多强呢,参考一下孙猴子在太上老君的炼丹炉里翻跟头,水熊虫可以承受高达420K的极热温度几分钟。(这里有点标题党唬人的意味,420K说的是开氏温度420度,换成摄氏温度,是147℃.....但也很强了[偷笑])
征途是星辰之海
水熊虫为了在它们的青青世界毁灭时依然生存下来,进化出了这种神奇的策略。
而当地球表面不宜生存了,人类总想着逃离。
就像古人神话出嫦娥奔月一样,无论如何,殖民外太空也是一定会实现、必然会发生的。在那之前,学习、模仿水熊虫一定会有助于人类征服星辰之海。
比如,对粮食作物、真菌、传粉昆虫进行基因改造,让其产生水熊虫特有的损伤抑制蛋白质,使其能在太空、其他星球恶劣的条件中生长、存活。
这不是科幻,甚至,科学家已经在实验室将水熊虫那独特的损伤抑制蛋白的基因插入到人类细胞中了!
这些经过基因修饰后的细胞,在足以杀死普通细胞的X射线、化学物质中存活了下来——细胞凋亡这套自毁程序被水熊虫的蛋白成功抑制住了!
《受极端耐受生物体启发,天然和设计的蛋白质可以在人类细胞中形成凝聚物并减弱凋亡》ACS合成生物学,第11卷,2022年2月18日,第1292页
写在最后
无论毁灭离得有多近,希望离得有多远,生命总会找到办法的。就看人类这个物种怎么继续我们伟大而又渺小的每一天吧。
作者感谢你的关注(¬_¬)