为什么水熊虫能够存活很长时间？
水熊虫，这个名字听起来就有点怪异，但它们绝对是地球上最顽强的生物之一。你问它们为什么能活那么久？这可不是一两句话能说清楚的，这背后是一套极其精密的生命保障系统，简直是“生物界的生存大师”。
首先，我们得明白，水熊虫并不是在所有环境下都能“一直”活着，它们的长寿秘诀藏在一种叫做“隐生”（cryptobiosis）的状态里。这是一种极端的休眠，就像是它们进入了一个“暂停键”，让生命活动降到几乎为零，从而抵御几乎任何恶劣的环境。
1. 极致的脱水能力：
水熊虫最出名的本事就是它们能耐受极度的脱水。当环境干燥时，它们会像挤海绵一样，把体内的水分挤出去，只留下身体重量的3%左右的水分。这个过程叫做“脱水生”（anhydrobiosis）。在这个状态下，它们会收缩成一个小球，称为“桶状体”（tun）。
这个过程可不是简单地“干掉”，而是有科学的。它们会产生一些特殊的糖类，比如海藻糖（trehalose）。海藻糖就像是保护伞，它能形成一种“玻璃化”（vitrification）状态，把细胞内的蛋白质、DNA等重要分子包裹起来，防止它们在脱水过程中发生不可逆的变性或损坏。想象一下，把精密的仪器用一层玻璃膜保护起来，就没那么容易坏了。
2. 承受极端温度：
不仅是缺水，水熊虫对温度的耐受能力也让人匪夷所思。它们可以在接近绝对零度（272.15°C）的低温下存活，也能在远超沸点的150°C高温下熬过去。
在低温下，它们体内的水分会形成细小的冰晶，而不是大的、破坏性的冰块。而高温下，前面提到的海藻糖和某些特殊的蛋白质（如热休克蛋白，HSPs）就能发挥作用，保护细胞结构不被破坏。它们甚至能承受辐射，比如X射线和伽马射线，这可不是一般生物能做到的。
3. 极强的辐射抵抗力：
你可能听过，像伽马射线这种高能辐射，对人类来说是致命的。但水熊虫却能承受比人类高出数百甚至数千倍的辐射剂量。这同样归功于它们体内的一系列修复机制。
它们拥有一套高效的DNA修复系统，能够迅速修复在极端条件下（如辐射）产生的DNA损伤。更神奇的是，有研究发现，水熊虫体内有一种叫做“Dsup”（Damage suppressor）的蛋白质，它能够直接结合到DNA上，像一层盾牌一样，物理性地保护DNA免受损伤。这种级别的保护，在其他生物中非常罕见。
4. 抵抗真空和高压：
水熊虫还能在太空的真空环境中生存，也能承受极高的压力，比如深海的压力。这又是它们“隐生”能力的体现。在真空里，它们同样会脱水，减少体内水分，避免被“撑破”或者“蒸发”掉。而在高压环境下，它们体内的细胞膜和蛋白质结构具有很强的稳定性，能够承受住压力的挤压。
5. 缓慢的新陈代谢：
当进入隐生状态时，水熊虫的新陈代谢率会降到正常水平的几千分之一甚至万分之一。这意味着它们消耗能量的速度极慢，因此能够以这种“半死不活”的状态维持非常长的时间。它们的寿命，严格来说，指的是它们在活跃状态下的寿命。但在隐生状态下，它们可以“暂停”自己的生物钟，等环境适宜了再“苏醒”过来。
它们是如何“复活”的？
当环境条件好转，比如重新获得水分、温度适宜时，水熊虫就能神奇地“复活”。这个过程相对也比较快，可能只需要几分钟到几个小时。它们会重新吸水，身体舒展开，恢复正常的生理活动，继续它们该有的生命周期。
总结一下，水熊虫的长寿并非是因为它们“一直活跃”，而是因为它们拥有一系列令人惊叹的“生存绝技”，核心就是进入一种超强的休眠状态——隐生。
极致的脱水控制：利用海藻糖等物质保护细胞分子。
强大的温度耐受：低温下控制冰晶形成，高温下依靠特殊蛋白。
高效的DNA修复和保护：拥有Dsup蛋白和精密的修复机制。
对真空和高压的抵抗：通过脱水和稳定的细胞结构。
极低的新陈代谢：大幅延长在恶劣环境下的“存在时间”。
正是这些相互配合的生物机制，让水熊虫成为了地球上最能在极端环境中生存的生物之一，也让它们有机会以这种“慢动作”的方式，穿越漫长的时间。这就像是它们拥有了一个超能力，可以随时切换到“冻结时间”模式，等待最佳时机再出发。
首先，我们得明白，水熊虫并不是在所有环境下都能“一直”活着，它们的长寿秘诀藏在一种叫做“隐生”（cryptobiosis）的状态里。这是一种极端的休眠，就像是它们进入了一个“暂停键”，让生命活动降到几乎为零，从而抵御几乎任何恶劣的环境。
1. 极致的脱水能力：
水熊虫最出名的本事就是它们能耐受极度的脱水。当环境干燥时，它们会像挤海绵一样，把体内的水分挤出去，只留下身体重量的3%左右的水分。这个过程叫做“脱水生”（anhydrobiosis）。在这个状态下，它们会收缩成一个小球，称为“桶状体”（tun）。
这个过程可不是简单地“干掉”，而是有科学的。它们会产生一些特殊的糖类，比如海藻糖（trehalose）。海藻糖就像是保护伞，它能形成一种“玻璃化”（vitrification）状态，把细胞内的蛋白质、DNA等重要分子包裹起来，防止它们在脱水过程中发生不可逆的变性或损坏。想象一下，把精密的仪器用一层玻璃膜保护起来，就没那么容易坏了。
2. 承受极端温度：
不仅是缺水，水熊虫对温度的耐受能力也让人匪夷所思。它们可以在接近绝对零度（272.15°C）的低温下存活，也能在远超沸点的150°C高温下熬过去。
在低温下，它们体内的水分会形成细小的冰晶，而不是大的、破坏性的冰块。而高温下，前面提到的海藻糖和某些特殊的蛋白质（如热休克蛋白，HSPs）就能发挥作用，保护细胞结构不被破坏。它们甚至能承受辐射，比如X射线和伽马射线，这可不是一般生物能做到的。
3. 极强的辐射抵抗力：
你可能听过，像伽马射线这种高能辐射，对人类来说是致命的。但水熊虫却能承受比人类高出数百甚至数千倍的辐射剂量。这同样归功于它们体内的一系列修复机制。
它们拥有一套高效的DNA修复系统，能够迅速修复在极端条件下（如辐射）产生的DNA损伤。更神奇的是，有研究发现，水熊虫体内有一种叫做“Dsup”（Damage suppressor）的蛋白质，它能够直接结合到DNA上，像一层盾牌一样，物理性地保护DNA免受损伤。这种级别的保护，在其他生物中非常罕见。
4. 抵抗真空和高压：
水熊虫还能在太空的真空环境中生存，也能承受极高的压力，比如深海的压力。这又是它们“隐生”能力的体现。在真空里，它们同样会脱水，减少体内水分，避免被“撑破”或者“蒸发”掉。而在高压环境下，它们体内的细胞膜和蛋白质结构具有很强的稳定性，能够承受住压力的挤压。
5. 缓慢的新陈代谢：
当进入隐生状态时，水熊虫的新陈代谢率会降到正常水平的几千分之一甚至万分之一。这意味着它们消耗能量的速度极慢，因此能够以这种“半死不活”的状态维持非常长的时间。它们的寿命，严格来说，指的是它们在活跃状态下的寿命。但在隐生状态下，它们可以“暂停”自己的生物钟，等环境适宜了再“苏醒”过来。
它们是如何“复活”的？
当环境条件好转，比如重新获得水分、温度适宜时，水熊虫就能神奇地“复活”。这个过程相对也比较快，可能只需要几分钟到几个小时。它们会重新吸水，身体舒展开，恢复正常的生理活动，继续它们该有的生命周期。
总结一下，水熊虫的长寿并非是因为它们“一直活跃”，而是因为它们拥有一系列令人惊叹的“生存绝技”，核心就是进入一种超强的休眠状态——隐生。
极致的脱水控制：利用海藻糖等物质保护细胞分子。
强大的温度耐受：低温下控制冰晶形成，高温下依靠特殊蛋白。
高效的DNA修复和保护：拥有Dsup蛋白和精密的修复机制。
对真空和高压的抵抗：通过脱水和稳定的细胞结构。
极低的新陈代谢：大幅延长在恶劣环境下的“存在时间”。
正是这些相互配合的生物机制，让水熊虫成为了地球上最能在极端环境中生存的生物之一，也让它们有机会以这种“慢动作”的方式，穿越漫长的时间。这就像是它们拥有了一个超能力，可以随时切换到“冻结时间”模式，等待最佳时机再出发。
网友意见
因为一些媒体从业者在这方面炮制错误的模因来吸引眼球，然后许多人将错误的模因胡乱传播、层层加码，导致你上当受骗。
所谓“水熊虫”是对缓步动物门的一些动物的通称，它们在非隐生状态的总寿命只有两到三年，隐生状态的水熊虫有概率持续至多十年再苏醒，也有概率就这样死掉，隐生超过十年的水熊虫在实验室从未成功苏醒。
无论有没有处于隐生状态，水熊虫能承受的所谓“高温”局限在不会导致蛋白质烧焦的温度和较短的时间，在容器里加热一群水熊虫的科学实验证明，82.7 摄氏度的环境会在一小时内杀死一半的隐生状态水熊虫，63.1 摄氏度的环境会在一天内杀死一半的隐生状态水熊虫。
这实验并没有在桑拿房温度附近打住。他们继续验证，发现 37.1 摄氏度的环境会在两天内杀死一半未曾针对高温做出适应的非隐生状态水熊虫，做出适应会让两天死一半所需的温度上升到 37.6 摄氏度[1]。这温度已经不比你的体温高到哪去了，这意味着人类掀起的全球变暖热浪完全可以在地表许多地方灭杀水熊虫。
2017 年的典型夸大方式：
对“水熊虫隐生120年还能复苏”的描述是个误解：其实只是泡水之后一条腿抽动了几下。
“具有全部四种隐生”听起来好像“适应性很厉害”，其实你想想这些项目是“自然界的生物能一个个去加点选择”呢，还是“人在观察它们的性状时为了方便而总结的”呢。
2019 年的典型夸大方式：
2019 年，以色列月球探测器带着水熊虫坠毁在月面，网络上出现大量无聊模因。有一些同样无聊的研究人员站出来，通过实验检验这种情况会不会杀死水熊虫，结果发现超过 900 米每秒的撞击速度就会将处于隐生状态的水熊虫打烂成一摊糊状物，死得透透的[2]。
相比之下，实验证明，常见的细菌生物膜可以承受出膛速度 5000 米每秒的陶瓷颗粒的直接攻击，撞击点的细菌都不会全数死亡[3]。显然，将作为动物的水熊虫拿出来大吹特吹的媒体觉得微生物缺乏关注点。
非典型的夸大方式：
将缓步动物这样脆弱、宛如梦幻泡影的生物吹嘘为“人类无法猎杀”，同时对多种地球生物在太空中长期生存的事实一无所知。
绝对零度都出来了，显示出我们现在真的需要增加对初中物理教学的投入。
参考
- ^ Neves, R.C., Hvidepil, L.K.B., Sørensen-Hygum, T.L. et al. Thermotolerance experiments on active and desiccated states of Ramazzottius varieornatus emphasize that tardigrades are sensitive to high temperatures. Sci Rep 10, 94 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-019-56965-z
- ^ Alejandra Traspas and Mark J. Burchell.Astrobiology.ahead of printhttp://doi.org/10.1089/ast.2020.2405
- ^ Burchell M.J., Shrine N.R.G., Bunch A., Zarnecki J.C. (2000) Exobiology: Laboratory tests of the impact related aspects of Panspermia. In: Gilmour I., Koeberl C. (eds) Impacts and the Early Earth. Lecture Notes in Earth Sciences, vol 91. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/BFb0027754
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