轉載:凍不死、壓不扁地球最強悍動物:水熊蟲
人們常說:蟑螂的生力最強,牠們甚至能承受核爆。但是另一種被稱為「大自然最強悍生存者」的生物,比蟑螂更厲害,
只是你可能從沒聽過牠。「水熊蟲」(Tardigrades,俗名water bear)是地球上最「迷人」的生物之一,
因為牠們可以在極端嚴酷的環境下依然快樂存活。
牠們雖然長得不帥,但這種微小的多節生物,可以多種不同的生命形式存活。牠們有900多個物種,全世無處不在,
從最高的山到最深的海洋,你都可以找到牠們。
不管你把牠冰凍起來(零下273 C),「乾燥」起來(放在沒有水的地方)、或是把牠們放逐到太空,讓牠們曝露於輻射中,
但生命力堅韌的牠們,依然可以在200年後活過來 !
歐洲航太總署發表報告說,「水熊蟲」是人類迄今發現的唯一一種可以在真空和太陽輻射雙重嚴酷條件下存活的動物,
所以不少研究人員認為水熊蟲(緩步動物)是世界上最「強悍」的動物。
幾乎沒有任何一種壓力,可以法摧毀牠們的「金剛不壞之身」。「水熊蟲」的大小大部分不超過1毫米,
是一種無脊椎的緩步動物(tardigrade),有6足,因身材與熊類似,因而得名。牠其實是一直陪伴著我們的「超級昆蟲」之一,
生活在我們家的院子裡,甚至存活在我們身體裡面。
從北極到南極、高山到沙漠、城市或鄉村、淡水或陸地都有牠的蹤跡。牠多半在潮濕的環境出現,但只要極少的水份就能生存,
如果沒有任何水份,就進入「休眠」狀態,也就是「隱生現象」(cryptobiosis),頂住極度乾燥或極寒的氣候。
「水熊蟲」也是目前已知唯一可以在嚴酷的太空中存活的生物,2007年科學家們經實後發現,
牠們是第一起可以在太空真空環境中生存的生物案例。除了可在零度下、真空的環境存活之外,也不畏懼強烈太陽風暴和輻射
。因此,牠獲得「最強不死生物」的稱號。
去年5月16日,美國太空梭「奮進號」(Endeavour)發射升空,運送物理實驗儀器到國際太空站,
同行的一名另類的「蟲蟲太空員」,正是「水熊蟲」。
該趟任務,旨在是要幫助科學家了解,「水熊蟲」為何牠能在真空、極寒與輻射等環境下生存的秘密,
好幫助未來人類克服在太空生活的環境挑戰。
緩步動物門是動物界的一個門,是俗稱水熊蟲(Water Bear)的一類小型動物,主要生活在淡水的沉渣、潮濕土壤以及苔蘚植物的水膜中,
少數種類生活在海水的潮間帶。有記錄的大約有750餘種,其中許多種是世界性分布的。
在喜馬拉雅山脈(6000m以上)或深海(4000m以下)都可以找到它們的蹤影。從此直至今天,人們對緩步動物在動物分類中的位置,
形態學,生活方式,組織學以及其隱生性的研究興趣就有增無減。
特徵
緩步動物是多細胞生物。它們非常細小,大部分不超過1毫米,最小的Echiniscus parvulus初生的時候只有50微米。
而最大的Macrobiotus bufelandi則只達1.4毫米。通體透明,無色,黃色,棕色,深紅色或綠色。它們的顏色主要是它們的食物賦予的。
它們食入含類胡蘿蔔素的食物,而這些攝入的類胡蘿蔔素會在各器官沉積。
它們由頭部,四個體節,被幾丁質構成的角質層覆蓋。四對腳,末端有爪子,吸盤或腳趾。由長長的細胞組成的肌肉因應體節而分布。
口前有兩向前突出,一個用於刺進食物,另一個則是吸收工具。前腸有很多成對腺體,薄薄的食道連接中腸。
在兩個目的水熊蟲中腸和末腸之間有馬氏管,專司體內的滲透壓平衡。
神經系統的構成:咽上下神經節,其中咽下神經節和腹部四個神經節鏈式相連。體腔中的細胞負責儲存。水熊蟲沒有循環系統和呼吸系統。
緩步動物通常是雌雄異體。它們的性腺是次體腔的殘留物,使不成對的囊狀器官,或者是在肛門前向外開口,或者是向終腸開口。
卵子並不需要事先受精就可以被排出體外。
研究史
「小水熊蟲」在1773年首次被一位名叫哥策的神父描述,但並不完整。1774年和1776年義大利人考廷和斯巴蘭扎尼發現,
在缺水的環境下,緩步動物能夠不脫去保護外殼而「復活」。斯巴蘭扎尼並且指出,緩步動物要渡過缺水時期,就必須慢慢的失水。
而緩步動物Tardigrada這個名字,也是斯巴蘭扎尼首次給出的。
1785年米勒(O.F.Müller)對這種動物作了深入的觀察。他嘗試將緩步動物歸入動物演化樹中並且把它歸入壁虱屬。
米勒所使用的學名Acarus ursellus被林奈寫到了他的《自然分類》中。1834年舒爾策發現了有名的Macrobiotus bufelandi。
該名字來源於柏林醫生Hufeland,他著了一本有關長壽術(德語:Makrobiotik)的書叫《延年益壽之藝術》。
相對於斯巴蘭扎尼的「復活」,舒爾策認為緩步動物在缺水後再次接觸到水時,是「蘇醒」過來了。
但他的看法並不是得到很多的認同。他同時代的愛亨伯格則認為,缺水時,緩步動物能分泌一種物質,
在裡面緩步動物不但能度過困難時期,而且能繁衍後代。數年後「醒過來」的只是它的後代。
更有人認為那是一種自然發生(generatio spontanea)。
對緩步動物形態,系統分類和生理研究有著最深遠影響的貢獻當屬法國人Doyères所寫的書《Mémoire sur les Tardigrades》(1840-1842年)。
他強調了緩步動物在慢慢失水的環境中「復活」的能力。這和當時另一種觀點相衝突,就是認為,
沒有任何預防措施可以阻止完全脫水的動物的死亡。1859年巴黎生物協會最終通過一份超過100頁的鑒定形成定論,
就是Doyères的意見是對的。新的問題是,在這種脫水環境中,緩步動物的新陳代謝究竟只是變慢了還是停止了。
20世紀初,耶穌會神父-拉門(G.Rahm)通過緩步動物還能度過低溫(接近絕對零度)環境的現象認為,新陳代謝是「停止」了。
1922年鮑曼通過對脫水隱生的形態和生理方面的研究,再次捍衛了這一觀點。
1851年Dujardin認為緩步動物是一種原本生活在海洋裡的生物,這是緩步動物的分類的第一步。
1907-1909年Murray在不列顛-南極探險中收集到多種緩步動物的樣本。使得緩步動物的種類在很短的時間內上升到了25種。
1928年圖靈為緩步動物建立了一個新目。
但緩步動物在動物界中的位置在Doyères的著作中並沒有被提及。
1851年Dujardin根據它們具有和線蟲動物相似的咽,而認為緩步動物是線蟲動物的近親。
而1896年海克和1909年里希特斯則認為它的近親應該是節肢動物。但大部分的專家卻認為應是節肢動物。
1929年根據當時組織學的證據人們將它劃為節肢動物下的綱。
到了1953年,人們終於可以有技術基礎去測量緩步動物正常和隱生狀態下的氧氣消耗量。
1968年科學家通過電子顯微鏡觀察到緩步動物的儲存細胞。
1972年拉馬佐蒂的專著第二版出版,列舉了413種緩步動物。
1974年籍拉馬佐蒂75大壽之際在義大利城市帕蘭扎(Pallanza)舉行了第一屆國際緩步動物論壇。
惡劣環境下
緩步動物門具有全部四種隱生(Cryptobiosis)性(即低濕隱生Anhydrobiosis、低溫隱生(Cryobiosis)、
變滲隱生(Osmobiosis)及缺氧隱生(Anoxybiosis)),能夠在惡劣環境下停止所有新陳代謝。
緩步動物也因此被認為是生命力最強的動物。在隱生的情況下,一般可以在高溫(151 °C)、接近絕對零度(-272.8 °C)、
高輻射、真空或高壓的環境下生存數分鐘至數日不等。曾經有緩步動物隱生超過120年的記錄。
以上影片乃youtube提供,與本站無關; 若無法觀看,可查看 原網址。
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