水熊虫(水熊虫是微生物吗为什么)

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《火星人》剧热映,引发了我们的关注。

水熊虫(水熊虫是微生物吗为什么) 第1张

所谓的“火星人”,在这部奇幻作品里指的是M87所在的三合星控制系统,中文称之为东门二。在这个控制系统中,总共有四颗行星,分别是东门二A、东门二B、M87,其中M87是距离太阳系最近的行星,约莫4.22光年。

依照赵玫的设想,这个控制系统中有一颗木星。这颗木星是宜业的,孕育了一类比他们先进的文明,也是火星人人。不过,四颗行星的不规则运行会导致这颗木星的地理环境有时会发生极为混乱的巨变,以至于难以生存。火星人人找出了一类方式度过这种的灾难时期,那是利用失水的正经下来,并且在地理环境恢复正常时重新醒来。

水熊虫(水熊虫是微生物吗为什么) 第2张

这种的技术听起来就让人觉得不可思议,好像是奇幻作家一拍脑门想出来的。其实并非这般,在他们地球上,就存在这种的微生物,而且它不需要科技,而要在自然界中演化成了失水的潜能。微生物学家表示,未来他们有望将这项技术应用在人类文明身上,让人类文明也能“失水”。

究竟是什么鸟类这么强悍呢?

原本,这是世界上创造力最不屈不挠的微生物之一——水熊虫。

水熊虫(水熊虫是微生物吗为什么) 第3张

1773年,德国鸟类学家Johann August Ephraim Goeze首次辨认出了此种鸟类,他将其称为“little water bear”,翻译过来是小水熊,也是咱们常说的水熊虫。3年之后,意大利微生物学家Lazzaro Spallanzani将它命名为 "Tardigrada",意为行动缓慢的鸟类,也是今天他们说的Fousseret鸟类。

依照目前的科学研究,人类文明总共辨认出了相差无几1300种Fousseret鸟类,上至青藏高原,下至深海岛弧,热如Amazon热带雨林,冷如南极冰川,都有Fousseret鸟类的分布。由此可见,它的适应潜能确实非常强。

水熊虫(水熊虫是微生物吗为什么) 第4张

不用说是这些地方,就连太空,Fousseret鸟类也去过。为了测试Fousseret鸟类的无限大生命潜能,微生物学家即使把水熊虫带回国际太空站、即使带回火星进行科学研究。遗憾的是,它去火星的航天器已经失事,无人知道它的生死。不过依照此前的一项科学研究,或许有少量水熊虫能在失事过程中幸存,但这也只是一个推测,目前难以证实。

水熊虫的创造力究竟有多么不屈不挠呢?

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  • 不论是-200℃的极端低温还是149摄氏度的血腥低温,水熊虫都不会马上失踪,至少能坚持几分钟即使几天的时间;
  • 对人类文明而言致死的电磁辐射用量,对水熊虫而言是常事,它能忍受的电磁辐射用量是人类文明的几倍;
  • 忍受压力的潜能极强,即便是超过南太平洋岛弧6倍的血腥气压自然环境,也难以让它失踪;
  • 另外像低浓度的溶液、没有氧气或是食物等致命自然环境,也都难以杀死水熊虫。
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能说,水熊虫就像开了挂一样,能抵御各种各样的严酷自然环境。别看它的体型只有0.05~1.2毫米长,只包含相差无几1000个细胞,但它的适应潜能是非凡的,将身体开发到了无限大。

那么,水熊虫为何拥有这般强悍的适应潜能呢?

原本,一旦遭遇严酷自然环境,水熊虫就能使自己进入科灰藓的状况。在科灰藓状况下,其胃部的水被大量排出,也是近似于火星人人的失水状况。在此种情况下,其胃部的新陈代谢速度下降到正常水平的0.01%左右。在此种情况下,它就几乎不与外界自然环境有相互影响了,自然就能保护自己了。

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想一想,如果他们能把水熊虫赢得强悍创造力的原因找出,并对人类文明加以改造,不就有可能赢得同样强悍的创造力了吗?

不用说,微生物学家还真找出了其中一类关键的化学物质,此种化学物质叫海藻糖(trehalose),其分子式如下:

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实际上,此种有害化学物质不是刚刚被辨认出的,而要早就应用于人类文明日常生活中了。在食品、医药、化工、化妆品、农业等很多领域,他们都能看到海藻糖的身影。

海藻糖能在低温、低温、高渗透压或是极为干燥等自然环境下保存叶绿体、细胞膜和DNA,微生物学家认为,Fousseret鸟类正是依靠此种有害化学物质,才赢得这般强悍的创造力的。除了Fousseret鸟类之外,像寄生虫、面包酵母以及某些淡水虾的胃部,也都有此种有害化学物质。

既然找出了此种有害化学物质,就能应用于实际生活了。

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不过,微生物学家首先想的还不是像《火星人》里的剧情那样,利用此种化学物质让人类文明失水,而要有更加关键的作用,那是保存血液。

他们知道,很多危急患者因为过量出血,不得不通过输血的方式延续生命,这也要求社会人士捐献自己的血液。可是血液是很难保存的,一般血液在2-6℃的自然环境中能保存35天(对于稀有的血液会采取特殊手段延长期限)。如果时间过长,那么捐献出来的血液可能就要浪费了,这是一类极大的损失。

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如果能利用海藻糖的优势,那么血液的保存时间将能大大延长。有微生物学家推测,利用海藻糖实现“失水”的血液,能在室温下保存几年,这就不会导致血液被浪费进而短缺了。

前些年,美国路易斯维尔大学的微生物工程师乔纳森·科佩切克初步实现了这项技术,通过在细胞内外分布的海藻糖,能将人类文明的血液失水成干燥的粉末,然后在需要的时候重新加水,恢复原本的状况。如果这项技术能量产,将能拯救世界上许多人的生命。

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除了海藻糖之外,还有一类内在无序的Fousseret鸟类蛋白质(TDP)。当水熊虫进入失水状况时,此种蛋白质就能在它的细胞周围形成一层坚硬的玻璃状茧,提供保护的作用,为它失水后的复苏提供了保障。

作为自然界创造力最不屈不挠的微生物之一,水熊虫或许是《火星人》中失水剧情的来源或参考,它度过严酷自然环境的潜能,仍然值得人类文明长期探索。如果他们真的找出全部的原理,并且加以改造,或许未来的人类文明真的能具备近似于火星人人的失水潜能。

水熊虫(水熊虫是微生物吗为什么) 第12张

当然了,咱们更希望地球的自然环境不会走到那一天。

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