为什么说地表最强的动物是水熊虫？
关于“地表最强的动物”的说法，水熊虫（Tardigrade），俗称“缓步动物”，确实担得起这个响亮的名号，而且不是浪得虚名。之所以这么说，是因为它拥有一系列超乎寻常的生存技能，让它在极端恶劣的环境下也能顽强地活下来，甚至比许多我们熟知的“皮实”的动物要强悍得多。
让我们一点点来拆解它为什么这么牛。
首先，你要知道水熊虫不是那种体型庞大的猛兽，它们是微小的生物，通常只有0.1到1.5毫米长，需要显微镜才能看清。但正是这些小家伙，却展现出了惊人的韧性。
1. 抵御极端温度：
这可能是水熊虫最出名的技能之一了。普通动物，别说零下几十度，哪怕零下几度就可能被冻死，变成冰疙瘩。而水熊虫呢？它们可以忍受近乎绝对零度的低温，大约270摄氏度。是的，你没听错，接近宇宙深空的极寒温度！而且，它们还能在高于沸点150摄氏度的温度下存活。换句话说，你可以把水熊虫丢进沸水里煮一段时间，它们也可能活蹦乱跳。这种耐受高温的能力，远超大多数生物。
它们是如何做到的呢？当环境变得不利时，水熊虫会进入一种叫做“隐生（Cryptobiosis）”的状态。在这个状态下，它们会收缩身体，排出体内几乎所有的水分，变成一个叫做“酒桶形”的小团。这个过程叫做“脱水隐生（Anhydrobiosis）”。在这个极度干燥的状态下，它们的代谢几乎停止，就像一个被“冷冻”起来的生命体。当环境恢复湿润后，它们又可以重新“活”过来。在脱水过程中，它们体内会产生一种叫做“海藻糖（Trehalose）”的糖类，这种糖被认为能够保护细胞膜和蛋白质免受损伤，就像给脆弱的细胞穿上了一层保护衣。
2. 抵抗高压和真空：
我们知道深海的压力非常巨大，潜水员深潜时需要特殊的装备。而水熊虫，它们可以在高达6000个大气压的环境下生存，这相当于地球上最深的海沟——马里亚纳海沟底部压力的六倍！
更令人难以置信的是，它们还能承受太空的真空环境。宇航员在太空行走时，如果不穿宇航服，会因为失压而瞬间死亡。而水熊虫，在太空的真空环境中暴露了几天，回到地球后依然可以复活并正常生活。这是什么概念？它们可以在没有任何保护的情况下，在太空的极端环境中生存。这种能力，简直就像是为星际旅行设计的生命体。
在真空环境下，水熊虫同样会启动隐生状态，通过脱水来保护自己免受压力变化和氧化损伤。
3. 抵御辐射：
宇宙射线、X射线、γ射线这些辐射对于大多数生物来说都是致命的，即使是很小的剂量也可能对DNA造成不可逆转的损害，导致癌症或死亡。而水熊虫的辐射耐受能力，比我们熟知的任何一种动物都要强得多。它们可以承受比人类致死剂量高出几百倍的辐射剂量，而依然能够存活并繁衍后代。
科学家们正在研究水熊虫体内可能存在的特殊的DNA修复机制，以及一些特殊的蛋白质，例如“Tardigradespecific intrinsically disordered proteins (TDPs)”，这些蛋白质在脱水时会形成玻璃状的物质，保护细胞内的分子结构免受辐射的破坏。
4. 极强的抗氧化能力：
在极端环境下，生物体往往会产生大量的“活性氧”（ROS），这些活性氧会对细胞造成氧化损伤。水熊虫被发现拥有非常高效的抗氧化系统，能够清除这些有害的活性氧，保护细胞免受氧化应激的损害。
5. 适应性极广的食性：
水熊虫是杂食性动物，它们可以以细菌、藻类、苔藓、地衣等为食，甚至有些种类可以捕食其他小型无脊椎动物。这种广泛的食性，让它们能够在各种不同的生态环境中找到食物来源。
为什么这些能力如此“强大”？
“地表最强”的说法，并非是指它们的攻击力或者捕食能力有多强，而是指它们在极端环境下的生存能力。在自然界，环境变化是常态，而水熊虫的生存技能，恰恰是应对这些变化的关键。
在食物短缺的时候：脱水隐生让它们可以进入“等待模式”，直到有食物和水分出现再活动。
在恶劣气候下：无论是严寒还是酷暑，真空还是高压，它们都能挺过去。
在危险的宇宙空间：它们甚至比我们人类更适合进行太空探索。
那么，是不是说水熊虫就是“不死之身”了？
也不是。水熊虫并不是真正意义上的“不死”。它们在正常、湿润、适宜的环境下，和其他小动物一样，有自己的生命周期，也会生老病死。它们真正的强大之处在于，当环境变得极端恶劣时，它们可以“暂停”生命，等待时机复苏。这种“暂停”的能力，是它们能够克服绝大多数生物难以想象的生存挑战的关键。
总而言之，水熊虫之所以被称为“地表最强的动物”，是因为它们凭借着令人难以置信的生命韧性和对极端环境的超强适应能力，在生存竞赛中脱颖而出。它们体内蕴含的生命秘密，也一直是科学家们研究的热点，希望能从中找到延长生命、抵抗疾病的新方法。它们就像是地球上一个活生生的奇迹，用它们渺小的身躯，展现了生命顽强的力量。
让我们一点点来拆解它为什么这么牛。
首先，你要知道水熊虫不是那种体型庞大的猛兽，它们是微小的生物，通常只有0.1到1.5毫米长，需要显微镜才能看清。但正是这些小家伙，却展现出了惊人的韧性。
1. 抵御极端温度：
这可能是水熊虫最出名的技能之一了。普通动物，别说零下几十度，哪怕零下几度就可能被冻死，变成冰疙瘩。而水熊虫呢？它们可以忍受近乎绝对零度的低温，大约270摄氏度。是的，你没听错，接近宇宙深空的极寒温度！而且，它们还能在高于沸点150摄氏度的温度下存活。换句话说，你可以把水熊虫丢进沸水里煮一段时间，它们也可能活蹦乱跳。这种耐受高温的能力，远超大多数生物。
它们是如何做到的呢？当环境变得不利时，水熊虫会进入一种叫做“隐生（Cryptobiosis）”的状态。在这个状态下，它们会收缩身体，排出体内几乎所有的水分，变成一个叫做“酒桶形”的小团。这个过程叫做“脱水隐生（Anhydrobiosis）”。在这个极度干燥的状态下，它们的代谢几乎停止，就像一个被“冷冻”起来的生命体。当环境恢复湿润后，它们又可以重新“活”过来。在脱水过程中，它们体内会产生一种叫做“海藻糖（Trehalose）”的糖类，这种糖被认为能够保护细胞膜和蛋白质免受损伤，就像给脆弱的细胞穿上了一层保护衣。
2. 抵抗高压和真空：
我们知道深海的压力非常巨大，潜水员深潜时需要特殊的装备。而水熊虫，它们可以在高达6000个大气压的环境下生存，这相当于地球上最深的海沟——马里亚纳海沟底部压力的六倍！
更令人难以置信的是，它们还能承受太空的真空环境。宇航员在太空行走时，如果不穿宇航服，会因为失压而瞬间死亡。而水熊虫，在太空的真空环境中暴露了几天，回到地球后依然可以复活并正常生活。这是什么概念？它们可以在没有任何保护的情况下，在太空的极端环境中生存。这种能力，简直就像是为星际旅行设计的生命体。
在真空环境下，水熊虫同样会启动隐生状态，通过脱水来保护自己免受压力变化和氧化损伤。
3. 抵御辐射：
宇宙射线、X射线、γ射线这些辐射对于大多数生物来说都是致命的，即使是很小的剂量也可能对DNA造成不可逆转的损害，导致癌症或死亡。而水熊虫的辐射耐受能力，比我们熟知的任何一种动物都要强得多。它们可以承受比人类致死剂量高出几百倍的辐射剂量，而依然能够存活并繁衍后代。
科学家们正在研究水熊虫体内可能存在的特殊的DNA修复机制，以及一些特殊的蛋白质，例如“Tardigradespecific intrinsically disordered proteins (TDPs)”，这些蛋白质在脱水时会形成玻璃状的物质，保护细胞内的分子结构免受辐射的破坏。
4. 极强的抗氧化能力：
在极端环境下，生物体往往会产生大量的“活性氧”（ROS），这些活性氧会对细胞造成氧化损伤。水熊虫被发现拥有非常高效的抗氧化系统，能够清除这些有害的活性氧，保护细胞免受氧化应激的损害。
5. 适应性极广的食性：
水熊虫是杂食性动物，它们可以以细菌、藻类、苔藓、地衣等为食，甚至有些种类可以捕食其他小型无脊椎动物。这种广泛的食性，让它们能够在各种不同的生态环境中找到食物来源。
为什么这些能力如此“强大”？
“地表最强”的说法，并非是指它们的攻击力或者捕食能力有多强，而是指它们在极端环境下的生存能力。在自然界，环境变化是常态，而水熊虫的生存技能，恰恰是应对这些变化的关键。
在食物短缺的时候：脱水隐生让它们可以进入“等待模式”，直到有食物和水分出现再活动。
在恶劣气候下：无论是严寒还是酷暑，真空还是高压，它们都能挺过去。
在危险的宇宙空间：它们甚至比我们人类更适合进行太空探索。
那么，是不是说水熊虫就是“不死之身”了？
也不是。水熊虫并不是真正意义上的“不死”。它们在正常、湿润、适宜的环境下，和其他小动物一样，有自己的生命周期，也会生老病死。它们真正的强大之处在于，当环境变得极端恶劣时，它们可以“暂停”生命，等待时机复苏。这种“暂停”的能力，是它们能够克服绝大多数生物难以想象的生存挑战的关键。
总而言之，水熊虫之所以被称为“地表最强的动物”，是因为它们凭借着令人难以置信的生命韧性和对极端环境的超强适应能力，在生存竞赛中脱颖而出。它们体内蕴含的生命秘密，也一直是科学家们研究的热点，希望能从中找到延长生命、抵抗疾病的新方法。它们就像是地球上一个活生生的奇迹，用它们渺小的身躯，展现了生命顽强的力量。
网友意见
因为这是骗你的。
从某些语不惊人死不休的外国媒体开始，一些媒体从业者在“缓步动物的生命力”上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，全世界都如此。
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。
水熊虫在非隐生状态的总寿命只有两到三年，常温下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，常温下隐生超过十年的水熊虫在实验室从未成功苏醒。持续低温保存的水熊虫在这方面的表现跟线虫相近，极限约 30 年。
“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：
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。
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]。秀丽隐杆线虫可以承受 40 万倍重力加速度的加速度，和大肠杆菌相同。
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。
- 缓步动物暴露在太空而失去外来氧气供应之后，能活动的时间其实也只有几分钟到几天，然后只能在新陈代谢基本停止的“隐生状态”等待环境变好。
- 2007 年俄罗斯进行的实验里所谓暴露在太空 10 天还能复苏的水熊虫，被人类的航天器遮挡着太阳辐射的部分相对好一点，暴露于太阳辐射的部分复苏率低下且生育力受损。
- 卡门线以外的稀薄大气中仍然存在来自地球的微生物。卡门线是公认的外太空与地球大气层的分界线，海拔 100 千米。一些微生物长期漂浮在 48 千米到 77 千米高度的大气中繁衍生息，大气运动可以偶然将其带到卡门线以外。
- 俄罗斯宇航员发现国际空间站外壳上有来自地球的海洋微生物。运载该舱段的俄罗斯火箭从未在海洋上方低空飞行。宇航员估计，这些微生物是被偶发的气流带到太空并附着到空间站上、在真空中扩增的。
- 日本科学家将耐辐射奇异球菌放置在国际空间站日本实验舱外 3 年，实验结果显示，厚度超过 0.5 毫米的凝结块中的细菌存活了下来。研究人员指出，位于凝结块外表面的细菌死亡，其尸体为下方的活细菌提供了保护。研究人员估计，直径大于 1 毫米的细菌团可能在太空存活 8 年，更厚的凝结块可能在太空存活 15 到 45 年。这时间跨度允许天体撞击产生的飞溅岩石夹带着微生物在太阳系内传播——而且不需要大块岩石保护微生物。
- 国际空间站上进行的更多实验证明，比上面那些家伙平凡得多的细菌在聚集成团的情况下可以暴露在太空中长时间生存，例如枯草芽孢杆菌、大肠杆菌。
- 以光合作用生产有机物的嗜热蓝菌物种 Chroococcidiopsis 、地衣物种丽石黄衣 Xanthoria elegans 可以暴露在太空生存，或许能帮助人类在太空中长期居住。
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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