
水熊蟲的生活范圍極廣,似乎在哪兒都能找到這類動(dòng)物的身影。它們可能生活在你家后院,你的衣服上,甚至是南極洲、喜馬拉雅山、最深的海洋都能找到它們的蹤跡。
盡管它們體型微小,卻很難死掉。它們能夠承受極其惡劣的環(huán)境,不管是接近絕對零度的極端寒冷的溫度(-273℃)還是超過水沸騰的溫度(151℃)。有研究顯示,水熊蟲可以在絕對干燥環(huán)境中生存1到10年之久。

2013年,歐洲宇航局曾利用無人太空船,將這種古怪又強(qiáng)悍的生物送入太空,進(jìn)行長達(dá)10天的太空之旅,但科學(xué)家并不是讓它們待在太空艙的內(nèi)部,而是直接將它們暴露在艙外,置于太空輻射和低溫環(huán)境中,從而測試它們的生命力。
結(jié)果水熊蟲的生命力令人震驚,其中一些竟然能在低溫真空和太陽輻射雙重嚴(yán)苛的考驗(yàn)下幸存下來,這也讓水熊蟲成為了第一種已知可以在太空中生存的動(dòng)物,是地球五大不死神獸中最為bug的存在。
在極端狀態(tài)下,它們能夠縮成圓筒形,自動(dòng)脫水進(jìn)入休眠狀態(tài),這時(shí)候它們的新陳代謝幾乎停滯,有記錄表明水熊蟲隱生狀態(tài)下壽命超過120年。另外它們有個(gè)BUG技能,偷取DNA。
研究人員想要揭示水熊蟲在極端環(huán)境下的生存策略,就要研究水熊蟲的基因組,因此,要對水熊蟲的每一個(gè)基因都進(jìn)行分類。結(jié)果,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)水熊蟲具有另一個(gè)非同尋常的特點(diǎn):它們不是從自己祖先那里繼承所有基因,其中將近17.5%的基因組是由外源DNA構(gòu)成。

能夠獲得如此多的外源基因,使水熊蟲成為動(dòng)物界“偷取DNA”的頭號盜賊。其實(shí),我們可以想像到,正是這種奇怪的遺傳物質(zhì)混搭法,才使水熊蟲能以更復(fù)雜的方式生長和發(fā)育。
但奇怪的是,許多基因看起來并不像是動(dòng)物的基因?茖W(xué)家最初以為是樣本被污染了,但經(jīng)過反覆、仔細(xì)的檢查和實(shí)驗(yàn),并重建生物祖先的特定基因序列后,科學(xué)家證實(shí)了看起來像外來基因的基因,確實(shí)不是水熊蟲自己『開發(fā)』而來,也不是從別的動(dòng)物那裡偷來的,而是從非動(dòng)物那裡挪過來的,如植物、細(xì)菌、真菌和古生菌,水熊蟲體內(nèi)高達(dá)六分之一的遺傳物質(zhì),都是來自于這些毫不相干的植物和微生物。
研究人員發(fā)現(xiàn),在某些情況下,外源基因已經(jīng)取代了水熊蟲某些本身的基因,而水熊蟲身上沒有被取代的基因,雖然還保持自己的功能,但也合并了一種或幾種細(xì)菌的單個(gè)或多個(gè)遺傳物質(zhì)片段。
因此研究者推測,偷取別人基因這件事,并不是一次性發(fā)生的,而是在進(jìn)化過程中不斷持續(xù)地發(fā)生的,甚至?xí)r至今日,水熊蟲依然在盜取其他生物的基因。
那么,水熊蟲這個(gè)大盜賊是如何將外來基因收為己有的呢?

很早之前,科學(xué)家們就已經(jīng)知道,細(xì)菌和其他微生物可以水平基因轉(zhuǎn)移,也就是遺傳物質(zhì)能夠在不相關(guān)的物種之間進(jìn)行交換。但科學(xué)家最近才開始意識(shí)到,這種遺傳發(fā)育的方法也可以發(fā)生在動(dòng)物身上。
我們之前就提到,水熊蟲有一種特殊的能力:當(dāng)遭遇極其惡劣的環(huán)境時(shí),會(huì)慢慢失水變乾,但當(dāng)有適合的生存條件時(shí),它又會(huì)蘇醒。研究人員懷疑可能正是這種能力,在『盜取」他人基因中發(fā)揮作用。當(dāng)水熊蟲變乾,它們的基因組會(huì)斷裂。
當(dāng)補(bǔ)充水分后,水熊蟲細(xì)胞的細(xì)胞膜仍然會(huì)保持一段時(shí)間的『洩漏』狀態(tài),當(dāng)細(xì)胞快速地修復(fù)自己受損的DNA時(shí),可能會(huì)將外界環(huán)境中的某些DNA帶到細(xì)胞中,嵌入自己的基因組中。
所以,脫水乾燥、細(xì)胞膜『洩漏』和DNA斷裂之間存在的關(guān)係,可能是水熊蟲成為『大盜賊』的重要幕后推手。對于水熊蟲那些優(yōu)越的生存技能來說,這些大量的外源基因可能起著非常重要的作用。因?yàn)槿绻芟x們從能忍耐嚴(yán)苛環(huán)境的生物那裡獲得了DNA,那么它們可能因此獲得忍耐嚴(yán)苛環(huán)境的能力。也就是說,從細(xì)菌、真菌和植物盜取來的外來基因,可能已經(jīng)賦予水熊蟲能在沸水、冷凍環(huán)境,甚至是宇宙真空條件下生存的能力。
研究人員表示,水熊蟲的基因可以幫助藥品、疫苗的開發(fā),甚至能夠讓疫苗不在需要低溫保護(hù),對于戰(zhàn)爭地區(qū)和偏遠(yuǎn)山區(qū)來說,是一個(gè)利好消息,但如今的科技仍然無法解答這個(gè)未解之謎,更別說幫助人類了。
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