【动物界全系列】蜕皮动物总门—缓步动物门（下）

蜕皮动物总门—缓步动物门（下）

7.水熊虫

水熊虫（英语：water bears），这是一类有八只脚、生活在水中的动物，和节肢动物有关。它们之所以得到这样的通用名称，是因为它们的外表以及它们像熊一样走路的样子。以植物、藻类、细菌和小型的无脊椎动物为食。

水熊至少在5亿年前就已存在。1937年，科学家首次发现水熊一孵化就具备成年体态，只不过刚孵化的水熊个头比成年水熊小。水熊的许多种节肢动物亲戚都不是这样，后者的幼时体态和成年后的明显不同——例如卵变成白蚁，毛毛虫变成蝴蝶或蛾子。水熊一生要蜕皮多次，以适应身体变大，但它们一生中体态都不变。

它体形细小，体长0.05-1.4毫米，通体透明，足迹几乎遍布全球。一旦生存环境恶化，身体便缩成圆桶状自动脱水（隐生状态），蛰伏忍耐。德国佛莱堡大学的拉姆曾把水熊虫分别放在150℃和零下200℃（接近绝对温度）的环境中，再置于常温下，给予水分，它竟奇迹般地复活。5700戈瑞强度的放射线，原子弹的辐射杀不死它；600兆帕的压力，最深的马里亚纳海沟水压的6倍也压不扁它。

（1）形态特征

水熊非常细小，大部分不超过1mm，通体透明，呈无色、黄色、棕色、深红色或绿色。它们的颜色主要是由于食物而得来的。它们食入含类胡萝卜素的食物，类胡萝卜素可以在各器官沉积。

它们有1个头部，4个体节。有4对脚从躯部伸出，末端有爪子、吸盘或脚趾。口前有两向前突出，一个用于刺进食物，另一一个则是吸收工具。前肠有很多成对腺体，薄薄的食道连接中肠。在两个目的水熊虫中肠和末肠之间有马氏管，专司体内的渗透压平衡。后肠开口于腹肛门。无呼吸系统和循环系统。神经系统由咽上下神经节构成，其中咽下神经节和腹部4个神经节链式相连。头节中有脑，分出两纵条的腹神经索，每条腹神经索有4个神经。

水熊通常是雌雄异体。它们的性腺是次体腔(事实上，所有的节肢动物都是这样)的残留物，是不成对的囊状器官，或者是在肛门前向外开口，或者是向终肠开口。卵巢是不成对的囊，输卵管开口于腹面或通向直肠。属于卵生，卵子并不需要事先受精就可以被排出体外，直接发育。

无呼吸及循环系统。

水熊体节与其他节肢动物身体之间的关系难以确定，一种解释是水熊实际上就只有脑袋和腿。在进化历史上某个时点，水熊失去了与体节发育有关的多个基因，也失去了对应于其他节肢动物胸、腹的多个身体部分。水熊今天所具有的“分节”的身体方案与其他节肢动物的头节很相似，这表明进化历程中获得头部的方式并非单一。换句话说，既可以只有脑袋没有身体，也可以既有脑袋也有身体。

（2）物种分布

生活在淡水、陆地及海水里的微型后生动物，分布在从北极到南极以及从喜马拉雅山坡地到海洋深处的不同生境里。绝大多数陆生，有些淡水生，极少数种类海生。

水熊可在地球上几乎任何有水的地方生存，最近在日本一个停车场发现了一个水熊新种。迄今为止已经发现超过1000种水熊。水熊大多分布于苔藓和地衣中。在日本发现的新种水熊之奇特并不在于它是在城市中被发现的，而在于它的卵的顶部有意大利面条形状的扭动卷须。这些卷须有可能让水熊产下的卵能附着在地面上。

中国缓步动物物种丰富，初步统计约有2纲、3目、6科、20属、177种，包括5个首次发现的物种、2个新记录属及21个新记录种。

（3）生存能力

这种生物生命力顽强。最显著的特征是对不良环境具有极强的忍耐能力，遇到干旱时，它们可将身体含水量由正常的85%降至3%，此时运动停止，身体萎缩，在这种状态下，缓步动物可以抵御恶劣的环境达数年之久，如极限温度、电离辐射、缺氧等，当环境好转时，身体再复苏，这种现象称隐生。

①极限温度

在-272℃和151℃的条件下均可存活2分钟，低温-200℃能活上几天，-20℃的环境中起码能存活30年。它能够承受的电离辐射的剂量，是人类致死剂量的数百倍。能抗住的压力大约是目前最深海沟水压的6倍，在同等压力下人可能会被压到变形。

水熊能耐受-200-149℃的温度范围，它们通过排除体内水、收回肥胖肢腿、蜷缩成脱水的球状来做到这一点。威胁解除后，它们再度充水，恢复正常，看起来就像不曾遭受任何伤害。根据2017年发布的一项研究结果，能持续产生一种特殊蛋白质的水熊成功复苏的概率高于并不一直产生这种蛋白质的同伴。也就是说，这种特殊蛋白质可能正是水熊能忍耐极热和极寒的关键之所在。

②耐受高压

水熊不仅能忍受极端温度，还能耐受高达最深海底压力6倍的压力。

③辐射条件

它能够承受的电离辐射的剂量，是人类致死剂量的数百倍。能抗住的压力大约是目前最深海沟水压的6倍，在同等压力下人可能会被压到变形。

2007年一项太空实验显示它暴露在真空和辐射下可以存活10天。在2017年有科学家甚至发文表示，认为它们足以在小行星撞击、超新星爆发、伽马射线暴发等毁天灭地的灾难中存活下来，堪称“太阳不爆炸，它们不会挂”。

在高于海平面25.8万-28.1万米的低地球轨道中，两种脱水的成年水熊及其卵子分别暴露在真空和辐射环境中10天后成功复苏，但暴露在辐射中的水熊存活率明显低些。

2019年2月，在2月21日左右，以色列航天器Beresheet搭乘SpaceX的猎鹰9号火箭发射升空离开地球，而它的目的地，正是月亮。结果很不幸，当它于4月11日接近月球表面时，在距离月球表面不足10公里处主引擎失灵，并以每小时500公里速度撞向月球...

这些“宇航虫”虽然极有可能活着，但并不代表“活跃”，也就是它们将会长久保持假死状态，除非它们在月球遇到了水与氧气。

④缺氧条件

一般生物缺水、缺氧基本会死亡，但它可以长时间处于一种假死状态，它们的身体会干涸，让新陈代谢停止，以此维持生机。然后遇到水，又有几率可以复活。

英国《自然》杂志上介绍说，水熊之所以能够在各种极端条件下生存，与它们身体可自动进行脱水有很大关系。科学家们发现，水熊在自行脱水后。身体体积可比正常情况下缩小一半，同时，它的八条腿也会收缩，从而进入一种静止的蛰伏状态。在这种状态下。水熊可“扛”过各种极端条件。因为水熊本身有隐生现象可以说是冬眠，不管处在什么恶劣环境下都能立刻进入冬眠，只要加一点水就能立刻复活，生命力比病毒还强，所以被称为不死身生物。

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