很多人都認為地球最強的生物是蟑螂,因為其號稱“打不死的小強”。然而蟑螂的無敵是建立在適合大多數生物生活的環境中來看的,把蟑螂扔進開水、太空輻射,小強一樣會死去。地球上有這麼一種動物,無論身處怎樣的環境,它幾乎都能存活,這就是地球上的最強生物——水熊。
水熊
雖然人們叫它水熊蟲,但其實它不是蟲類,屬於緩步動物門,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,因為它的分佈範圍很廣,只要是有點水的地方很有可能就有水熊;水熊的體長一般只有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,每一節長有一對爪子,最後一對爪子直接長在了屁股上,體態看起來像熊,又因為生活在有水的環境,故得名水熊。水熊不是蟲的另一個關鍵特徵就是,水熊不是變態型。
昆蟲中最常見的就是變態發育,幼蟲和成蟲長得完全不一樣,需要不停地蛻皮讓身體成長。水熊雖然也會蛻皮,可它蛻皮就是單純地想長大,幼年水熊和成年水熊長得一模一樣,唯一變化的就是體型。
一般生物在生長髮育中,身體裡的細胞數量會增加,而是水熊一生下身體細胞的數量就固定不變了,之後只是細胞的等比例放大。水熊的身體是透明的,顏色會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,沒有呼吸和迴圈系統,生殖器官卻存在。水熊產卵,它會將卵產在苔蘚上附著好。水熊有1000多個種,幾乎涵蓋了整個緩步動物門。既然都叫做緩步動物,水熊的移動速度並不快,它的八隻腳很軟,無法做到快速移動。
超強的生命力
水熊最令人稱道的,是它十分強悍的生存能力。高海拔缺氧,不怕!人們在8000多米的珠峰發現過水熊的身影。超過水沸點的高溫,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個大氣壓。
這就是水熊的極限嗎?怎麼可能,水熊接受了人類的太空實驗,在真空環境下,水熊依然可以生存,在暴露在真空輻射環境中以後,還有60%以上的水熊能夠存活,一部分還能正常產生後代。水熊雖然是水生生物,但是其耐乾旱的能力超過了很多沙漠生物。可以這麼說,整個地球就沒有水熊不能存活的環境,即便走出地球也依然可以。
太空中的水熊
隱生
水熊之所以這麼厲害,是因為它有一套隱生系統,注意是隱生不是隱身!隱生是水熊獨有的生存方式,根據周圍的環境分為四種。
第一種是低溼隱生,這個是水熊在乾旱的環境下發動的自我保護機制,它會讓自己失去身體95%的水,整個水熊看起來像乾癟的棗。水熊還會分泌一些蠟質物質包裹住自身,水熊為了防止自己失水是死亡而進入的休眠狀態。如果一直沒有水,它就會一直這樣,可以持續5年以上。一旦遇到水,它立馬就能恢復原貌。
第二類是低溫隱生。水熊的身體裡有水分,溫度降至零度的時候,它身體內部會結冰。此時它的海藻糖和抗凍蛋白能夠控制自己身體內的結冰情況,防止自己被冰晶扎死。
當溫度低於零下20度時,它就會將在乾旱時候一樣讓自己處在休眠狀態,同時分泌物質包裹自己保暖。水熊在零下20度能夠堅持30年,零下200度堅持幾天,而零下272度它也可以堅持好幾分鐘。這一點地球上沒幾個生物能做到。
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,也就是生物所處環境的濃度遠大於自己的細胞濃度,讓細胞內外形成了巨大的壓力差。第二類就是水裡的深度越深,壓力越大。水熊蟲在高濃度鹽水裡可以存活30分鐘,而在6000個大氣壓下跟沒事一樣。
最後一種是缺氧隱生,這個狀態也是休眠為主,但是並非像前兩個隱生那樣將自己收縮起來。在處於缺氧狀態的時候,水熊會將所有的腳攤開,整個身體呈現放鬆的狀態,堅持個四天左右沒問題。
如果遇到極度缺少食物的情況,水熊會用自己不要的軀殼包裹自己,一層不夠就兩層,甚至三層,把自己裹成一個木乃伊,叫做胞囊模式。這個時候水熊的身體代謝速率是正常狀態的25%,能夠用一年的時間不吃不喝。
人類未來的希望
水熊是一種古老的生物,它經歷了自動物誕生後的每一場滅絕事件,成為了當今地球上最強的生命體,能夠在各種極端環境中生活,尤其是充滿了輻射的宇宙。科學家們計劃,如果以後發現了一枚星球可能適合人類居住,但又無法肯定,可以先派出水熊去檢測一下生活環境。
水熊十分能抵抗輻射,它抗輻射的能力是其他動物的1000倍。原因在於,水熊有一種特殊的蛋白質DSUP,作為保護膜罩著DNA,讓其的結構不發生改變,也就不會發生輻射導致基因變異。
人類研究這類基因,希望可以用在今後的太空技術裡面,讓宇航員不再忍受輻射的威脅。2019年,以色列的月球探測器在執行任務的時候墜毀,上面攜帶的水熊被永遠留在了太空中。目前並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,水熊在極端環境下的承受能力很強,並不代表它在這類環境中就毫髮無傷。當年參與輻射實驗的水熊中,雖然有68%的水熊在輻射過後存活,但在這之後,大部分的水熊沒能挺過去,只繼續存活了幾分鐘。
並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,遇到隱生會更長。水熊的身體也不能再生,如果採用物理傷害,它依然會死亡。水熊雖然是緩步動物門,可這個門的物種很少,生物多樣性不高,雖然它的忍耐力是整個地球中最強的,可如果遭遇環境劇變,水熊家族依然會付出巨大的代價。
蟲族崛起
水熊被叫做水熊蟲,可它不是昆蟲綱的成員,根據研究它與昆蟲甚至哺乳動物的基因,科學家們驚奇地發現,三者之間竟然有一定的聯絡。首先是水熊與昆蟲同屬於蛻皮總門,也就是它們都會蛻皮。從這一點可以看出,水熊與昆蟲的祖先曾經是同一生態位的,呈現平行關係,出現趨同演化。
而人與昆蟲擁有共同的HOX基因,這一個基因是控制身體一節一節成長的,也就是說我們哺乳動物也曾經經歷過類似與昆蟲的形態,身體分成了好幾節,只不過後來演化讓我們與昆蟲越走越遠。考慮到水熊在5億多年前就出現在地球上,這個時間正好是寒武紀物種大爆發,水熊、昆蟲與脊椎動物的祖先也是在這個時候登上了歷史的舞臺。
只不過大家在5億年的時間裡交出來的答卷不一樣,水熊成為了地球上生命力最頑強的生物,能夠在極端的環境下生存,代價就是將自己的身體縮小到了毫米級別。
有人會說水熊的進化是失敗的,它將自己的演化潛能完全點在了防禦上,從而喪失了積極的生態位,最後淪落為食物鏈最底層的動物。其實不能從生態位來判斷一種生物的演化成功或失敗,能夠歷經數次大滅絕這本身就是一種勝利了。