一个生命体,要么是活着的,要么就是死去的,这是我们对生命的一般认知,可实际上这种认知早在17世纪就被画上了一个问号,而打出这个问号的人就是列文虎克。
列文虎克是一位自学成才的科学家,他通过自己动手磨制的显微镜发现了细菌与细胞,为我们打开了微观世界的大门,而在他对微观世界的观察过程中,还发现了一种颇为奇特的小生物,轮虫。轮虫这种微生物可以说是无处不在,无论气候炎热或是寒冷,只要有水的地方就有轮虫的存在,刚刚下雨积聚而成的水洼、潮湿的苔藓中,都可以找得到它们。
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到这里,轮虫还没有什么特别,因为有很多微生物都是只要有水就可以存活的。
那么没水了会怎样?水是生命的源泉,任何生物都离不开水,微生物也是如此。如果所处的环境干枯,微生物便会像泄了气的皮球一样快速塌陷,迅速解体消失于无形。这是因为一旦失水,细胞就会塌陷,导致结构被彻底破坏。但轮虫是个例外,列文虎克观察到轮虫所处的环境彻底干涸后,轮虫不会一下子塌陷解体,而是会慢慢收缩,变成一个褶皱的桶状椭圆体,现在我们称这种状态为“桶状体”。
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列文虎克马上到雨水排水沟的干燥沉积物中去寻找,果然发现了大量的轮虫桶状体。
列文虎克将这些轮虫桶状体带回来,放入玻璃管,然后向其中滴水,结果神奇的事情发生了,这些桶状体开始慢慢伸展身体,大约半个小时以后,所有的轮虫都恢复了原本的样子,开始自由地活动。列文虎克多次重复实验,发现即使干枯了整整一个月,轮虫依然能够苏醒。
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这真是太不可思议了,已经死去的生物,竟然能够重新复活。
现在一个问题产生了,这些桶状体到底算是死了,还是依旧存活着,只是处于一种休眠的状态呢?从常识上来讲,人们会更倾向于后者,会将这种状态与动物的冬眠进行比较。但问题在于冬眠只是新陈代谢变得十分缓慢,而轮虫的桶状体却完全没有任何新陈代谢活动。新陈代谢是生命体的基本衡量标准,连新陈代谢都没有,如何能够说它是活着的呢?在列文虎克的时代,微观世界有些显得过于奇幻了,大部分人并不能理解,所以列文虎克的研究并未受到重视。
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在进入2000年之后,科学家们终于逐步破解了轮虫复生的秘密。
轮虫会在体内合成一种LEA蛋白,这些蛋白会分布在轮虫细胞膜周围,当水分流失,细胞开始塌陷,这些蛋白会像支架一样撑起细胞结构,避免细胞彻底崩坏。而在重新获得水分后,细胞又能吸水复原。毫无疑问,在此期间轮虫是没有新陈代谢活动的,不仅如此,干燥期间的轮虫DNA也会出现大量断裂,染色体甚至会碎成好几段,这种状态显然不能被称为是“活着”。
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而在重新获得水分后,只需要半个小时的时间,轮虫就能修复断裂的DNA。
正是这种灵活的DNA状态,赋予了轮虫极大的弹性,让它们可以在极端环境下生存下来。既然轮虫的休眠不能被称为活着,于是一些科学家赋予了这种状态一个新的名字:隐生。在微观世界中,拥有类似能力的生物并不止轮虫,线虫以及一种名为水熊虫的缓步动物都具有这样的能力。后来科学家们还发现,一些稍大的动物,比如丰年虾也具备类似的能力,只不过它们在缺水时用于支撑细胞结构的并不是LEA蛋白,而是海藻糖。
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