很多人都認(rèn)為地球最強(qiáng)的生物是蟑螂,因?yàn)槠涮?hào)稱“打不死的小強(qiáng)”。然而蟑螂的無(wú)敵是建立在適合大多數(shù)生物生活的環(huán)境中來(lái)看的,把蟑螂扔進(jìn)開水、太空輻射,小強(qiáng)一樣會(huì)死去。
地球上有這么一種動(dòng)物,無(wú)論身處怎樣的環(huán)境,它幾乎都能存活,這就是地球上的最強(qiáng)生物——水熊。
水熊
雖然人們叫它水熊蟲,但其實(shí)它不是蟲類,屬于緩步動(dòng)物門,是一種十分古老的生物種群,有5億年的歷史。
水熊常見又不常見,因?yàn)樗姆植挤秶軓V,只要是有點(diǎn)水的地方很有可能就有水熊;水熊的體長(zhǎng)一般只有0.05毫米到1.4毫米,肉眼上就看不見,就算它爬到人的手上,人都渾然不知。
水熊的身體有四節(jié),每一節(jié)長(zhǎng)有一對(duì)爪子,最后一對(duì)爪子直接長(zhǎng)在了屁股上,體態(tài)看起來(lái)像熊,又因?yàn)樯钤谟兴沫h(huán)境,故得名水熊。水熊不是蟲的另一個(gè)關(guān)鍵特征就是,水熊不是變態(tài)型。
昆蟲中最常見的就是變態(tài)發(fā)育,幼蟲和成蟲長(zhǎng)得完全不一樣,需要不停地蛻皮讓身體成長(zhǎng)。水熊雖然也會(huì)蛻皮,可它蛻皮就是單純地想長(zhǎng)大,幼年水熊和成年水熊長(zhǎng)得一模一樣,唯一變化的就是體型。
一般生物在生長(zhǎng)發(fā)育中,身體里的細(xì)胞數(shù)量會(huì)增加,而是水熊一生下身體細(xì)胞的數(shù)量就固定不變了,之后只是細(xì)胞的等比例放大。水熊的身體是透明的,顏色會(huì)跟隨它的食物而變化,它的食性很雜,藻類、植物、微生物等它都吃。
水熊身體小,沒(méi)有呼吸和循環(huán)系統(tǒng),生殖器官卻存在。水熊產(chǎn)卵,它會(huì)將卵產(chǎn)在苔蘚上附著好。水熊有1000多個(gè)種,幾乎涵蓋了整個(gè)緩步動(dòng)物門。既然都叫做緩步動(dòng)物,水熊的移動(dòng)速度并不快,它的八只腳很軟,無(wú)法做到快速移動(dòng)。
超強(qiáng)的生命力
水熊最令人稱道的,是它十分強(qiáng)悍的生存能力。高海拔缺氧,不怕!人們?cè)?000多米的珠峰發(fā)現(xiàn)過(guò)水熊的身影。超過(guò)水沸點(diǎn)的高溫,不怕!水熊能在135度的水中生存,最高忍耐極限是151度。
極度低溫,也不怕,水熊在零下20度的環(huán)境可以存活30年,零下200度也能存活幾天,最高極限是零下272度。高壓也不怕,水熊能夠承受馬里納亞海溝海底6倍的水壓,也就是6000個(gè)大氣壓。
這就是水熊的極限嗎?怎么可能,水熊接受了人類的太空實(shí)驗(yàn),在真空環(huán)境下,水熊依然可以生存,在暴露在真空輻射環(huán)境中以后,還有60%以上的水熊能夠存活,一部分還能正常產(chǎn)生后代。
水熊雖然是水生生物,但是其耐干旱的能力超過(guò)了很多沙漠生物??梢赃@么說(shuō),整個(gè)地球就沒(méi)有水熊不能存活的環(huán)境,即便走出地球也依然可以。
隱生
水熊之所以這么厲害,是因?yàn)樗幸惶纂[生系統(tǒng),注意是隱生不是隱身!隱生是水熊獨(dú)有的生存方式,根據(jù)周圍的環(huán)境分為四種。
第一種是低濕隱生,這個(gè)是水熊在干旱的環(huán)境下發(fā)動(dòng)的自我保護(hù)機(jī)制,它會(huì)讓自己失去身體95%的水,整個(gè)水熊看起來(lái)像干癟的棗。
水熊還會(huì)分泌一些蠟質(zhì)物質(zhì)包裹住自身,水熊為了防止自己失水是死亡而進(jìn)入的休眠狀態(tài)。如果一直沒(méi)有水,它就會(huì)一直這樣,可以持續(xù)5年以上。一旦遇到水,它立馬就能恢復(fù)原貌。
第二類是低溫隱生。水熊的身體里有水分,溫度降至零度的時(shí)候,它身體內(nèi)部會(huì)結(jié)冰。此時(shí)它的海藻糖和抗凍蛋白能夠控制自己身體內(nèi)的結(jié)冰情況,防止自己被冰晶扎死。
當(dāng)溫度低于零下20度時(shí),它就會(huì)將在干旱時(shí)候一樣讓自己處在休眠狀態(tài),同時(shí)分泌物質(zhì)包裹自己保暖。水熊在零下20度能夠堅(jiān)持30年,零下200度堅(jiān)持幾天,而零下272度它也可以堅(jiān)持好幾分鐘。這一點(diǎn)地球上沒(méi)幾個(gè)生物能做到。
第三種是高壓隱生,又叫變滲隱生。造成壓力大的情況有兩類,一類是濃度差,也就是生物所處環(huán)境的濃度遠(yuǎn)大于自己的細(xì)胞濃度,讓細(xì)胞內(nèi)外形成了巨大的壓力差。
第二類就是水里的深度越深,壓力越大。水熊蟲在高濃度鹽水里可以存活30分鐘,而在6000個(gè)大氣壓下跟沒(méi)事一樣。
最后一種是缺氧隱生,這個(gè)狀態(tài)也是休眠為主,但是并非像前兩個(gè)隱生那樣將自己收縮起來(lái)。在處于缺氧狀態(tài)的時(shí)候,水熊會(huì)將所有的腳攤開,整個(gè)身體呈現(xiàn)放松的狀態(tài),堅(jiān)持個(gè)四天左右沒(méi)問(wèn)題。
如果遇到極度缺少食物的情況,水熊會(huì)用自己不要的軀殼包裹自己,一層不夠就兩層,甚至三層,把自己裹成一個(gè)木乃伊,叫做胞囊模式。這個(gè)時(shí)候水熊的身體代謝速率是正常狀態(tài)的25%,能夠用一年的時(shí)間不吃不喝。
人類未來(lái)的希望
水熊是一種古老的生物,它經(jīng)歷了自動(dòng)物誕生后的每一場(chǎng)滅絕事件,成為了當(dāng)今地球上最強(qiáng)的生命體,能夠在各種極端環(huán)境中生活,尤其是充滿了輻射的宇宙。
科學(xué)家們計(jì)劃,如果以后發(fā)現(xiàn)了一枚星球可能適合人類居住,但又無(wú)法肯定,可以先派出水熊去檢測(cè)一下生活環(huán)境。
水熊十分能抵抗輻射,它抗輻射的能力是其他動(dòng)物的1000倍。原因在于,水熊有一種特殊的蛋白質(zhì)DSUP,作為保護(hù)膜罩著DNA,讓其的結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變,也就不會(huì)發(fā)生輻射導(dǎo)致基因變異。
人類研究這類基因,希望可以用在今后的太空技術(shù)里面,讓宇航員不再忍受輻射的威脅。2019年,以色列的月球探測(cè)器在執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候墜毀,上面攜帶的水熊被永遠(yuǎn)留在了太空中。
目前并不知道這些水熊是否還活著,但人們相信它們完成了宇宙漂移,開始了自己的太空移民。
值得注意的是,水熊在極端環(huán)境下的承受能力很強(qiáng),并不代表它在這類環(huán)境中就毫發(fā)無(wú)傷。當(dāng)年參與輻射實(shí)驗(yàn)的水熊中,雖然有68%的水熊在輻射過(guò)后存活,但在這之后,大部分的水熊沒(méi)能挺過(guò)去,只繼續(xù)存活了幾分鐘。
并且水熊不像燈塔水母,它不能永生,是有壽命的,一般能活10年以上,遇到隱生會(huì)更長(zhǎng)。水熊的身體也不能再生,如果采用物理傷害,它依然會(huì)死亡。
水熊雖然是緩步動(dòng)物門,可這個(gè)門的物種很少,生物多樣性不高,雖然它的忍耐力是整個(gè)地球中最強(qiáng)的,可如果遭遇環(huán)境劇變,水熊家族依然會(huì)付出巨大的代價(jià)。
蟲族崛起
水熊被叫做水熊蟲,可它不是昆蟲綱的成員,根據(jù)研究它與昆蟲甚至哺乳動(dòng)物的基因,科學(xué)家們驚奇地發(fā)現(xiàn),三者之間竟然有一定的聯(lián)系。
首先是水熊與昆蟲同屬于蛻皮總門,也就是它們都會(huì)蛻皮。從這一點(diǎn)可以看出,水熊與昆蟲的祖先曾經(jīng)是同一生態(tài)位的,呈現(xiàn)平行關(guān)系,出現(xiàn)趨同演化。
而人與昆蟲擁有共同的HOX基因,這一個(gè)基因是控制身體一節(jié)一節(jié)成長(zhǎng)的,也就是說(shuō)我們哺乳動(dòng)物也曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)類似與昆蟲的形態(tài),身體分成了好幾節(jié),只不過(guò)后來(lái)演化讓我們與昆蟲越走越遠(yuǎn)。
考慮到水熊在5億多年前就出現(xiàn)在地球上,這個(gè)時(shí)間正好是寒武紀(jì)物種大爆發(fā),水熊、昆蟲與脊椎動(dòng)物的祖先也是在這個(gè)時(shí)候登上了歷史的舞臺(tái)。
只不過(guò)大家在5億年的時(shí)間里交出來(lái)的答卷不一樣,水熊成為了地球上生命力最頑強(qiáng)的生物,能夠在極端的環(huán)境下生存,代價(jià)就是將自己的身體縮小到了毫米級(jí)別。
有人會(huì)說(shuō)水熊的進(jìn)化是失敗的,它將自己的演化潛能完全點(diǎn)在了防御上,從而喪失了積極的生態(tài)位,最后淪落為食物鏈最底層的動(dòng)物。其實(shí)不能從生態(tài)位來(lái)判斷一種生物的演化成功或失敗,能夠歷經(jīng)數(shù)次大滅絕這本身就是一種勝利了。