山东
地表最强生物水熊虫为何在各种极端环境近乎无敌？科学家最近发现水熊虫体内有个“化学开关”，可以让它们进入假死可逆休眠状态，静待合适时机苏醒。
众所周知，俗称水熊虫的缓步动物（Tardigrades）能承受极端酷热、寒冷、干燥、高剂量辐射、低氧等各种环境，进入称为“tun”的脱水状态后，本来就已很小只的水熊虫会继续缩到原尺寸三分之一，在新陈代谢极其缓慢的休眠状态（隐生）下不问世事存活很长时间，等到哪天醒来再恢复正常活动。
虽然早期研究已揭开水熊虫进入假死状态的生物过程，但触发此状态原因仍是个谜。
现在，北卡罗来纳大学教堂山分校、马歇尔大学研究人员确定了缓步动物转变状态的精确分子开关，究竟是什么机制使水熊虫面临极端压力能打开近乎无敌的防护罩？
研究人员将水熊虫Hypsibius exemplaris物种暴露在零下80℃、高过氧化氢、强盐溶液等极端条件下引发tun转变，发现活性氧（ROS）发出可逆氧化的半胱氨酸（Cysteine）信号，是水熊虫打开、关闭tun状态能力的化学关键。
ROS是一组不稳定含氧化学物质，当处于极端条件，缓步动物的细胞内累积自由基、从其他原子窃取电子，一般来说自由基会引起大量氧化应激（oxidative stress）反应，但对水熊虫来说却是触发脱水，即低湿隐生（Anhydrobiosis）状态；环境恢复正常条件后，此过程就会逆转，水熊虫将收到可安全恢恢复本功能齐全状态的分子消息。
研究人员若阻断水熊虫体内的半胱氨酸，就会使它们无法进入休眠状态，揭示氧自由基与这种氨基酸“开关”之间的重要相互作用。
并非所有已知物种都会经历tun状态，且此研究仅基于一种缓步动物，或许它们还有其他策略可以忍受恶劣生活条件，但这项发现能替这种神奇动物提供新的研究途径。
新论文发表在《PLOS One》期刊。
（首图来源：shutterstock）
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