《科学大众》
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身怀绝技的“小强”们
2014-07-25 14:53:19
身怀绝技的“小强”们
□ 文/ 张 涛
它们是一群在地狱中自得其乐的生物。仅仅几十年前，生物学家还坚信，只有我们所处的环境，生命才有可能生存和延续，可近年来，这一观点被彻底推翻。从赤日炎炎的沙漠地带到冰冷彻骨的海底深渊，在地球上那些据说最不适宜生存的角角落落，令人惊叹的是原来生命早已在彼驻足生根。科学家不时意外发现，复杂生物对于极端环境的适应能力竟然能与微生物相匹敌。生存范围也比我们原先料想的广阔很多！
复杂生命能在地球各种缺氧或真空环境中繁衍的事实，无疑将大大刺激科学家对外星生物的搜寻。在那些被认为不适宜生存的星球上，或许也存在多细胞复杂生物。闲话少叙，让我们前往地球上那些地狱般的角落，去拜会那些“把吃苦当享受”的动物吧。
严寒：-7℃
极地冰虫
长期以来，生物学家一直认为高等动物若没有外在保护（如毛皮）就无法在严寒地区繁衍生息。原因很简单，体温低于5℃，温血动物的细胞活动就会停止；而在更低的温度下，细胞将会结冻。然而，科学家发现一些“嗜低温”动物竟然能够在体温低于0℃时存活，比如生活在南极洲身长50厘米的南极冰鱼，可以在-2.2℃的体温下生活。它们的诀窍在于能够生成用于降低细胞冰点的“防冻蛋白”。德国科学家证明，这些蛋白会将血液中出现的冰晶包裹起来，防止它们变大。另外一种动物雪蚤体内也有类似蛋白，因此能够承受-5.8℃的体温。基于这些研究，科学家有望开发出新的产品，以通过更低的温度延长移植器官的保存时间。至于极地冰虫为何可以耐受-7℃的低体温，至今仍然是未解之谜。
酷热：80℃
三色箭蚁
众所周知，动物蛋白在60℃以上就会被破坏，所以很难想象竟然有复杂生物可以在比这更高的温度中怡然自得地生长繁衍。然而，大千世界无奇不有，还真有如此奇虫！在大海里就生活着这么一种出人意表，身长达15厘米的庞贝蠕虫，它可以经受住外界80℃的高温！这是迄今所知的最耐热的动物。它的诀窍是生活在自身分泌形成的一根管子里，管中充满了起到冷却作用的液体。在陆地上，沙漠中的二色箭蚁可以承受55℃的体温和 70℃的外界温度。二色箭蚁之所以能够在高温环境中生活的一个重要原因，就是能够合成热休克蛋白。未来，科学家可以利用这些热休克蛋白来培育耐高温的转基因作物物。
水深：5 000米
长尾蝶参
在陆地或海洋深处，那里既没有光，氧气和食物也少之又少，压力却是地表的数百倍，而且温度要么极高，要么极低。可是这一切都无法阻挡复杂生命的脚步，其多样化程度更是超乎想象！最早在1979年，科学家在水下2 400米发现生活着2米多长的巨型管状虫。2005年，法国科学家在太平洋 2 300米的深海中又观察到了身长15厘米的雪人蟹。在2010年世界海洋生物统计调查中，科学家在深达3 000米的大西洋海面下发现了体长5厘米的盲虾，而身长近30厘米的长尾蝶参却栖身于5 000米深的大西洋海底。同样，地下生物也远非我们料想的那么简单！2011年，美国科学家在勘察南非矿山岩石的断层时，意外发现了一种生活在地下3 600米的魔鬼虫。这些物种为什么会那么顽强呢？目前，科学界还无法准确的解答。
外界：无氧
铠甲虫
如果说有一样东西是维持生命不可或缺的话，那无疑是空气，尤其是氧气，它为线粒体这个不折不扣的细胞能量中心提供养料。只有单细胞生物因为消耗的能量较少，所以可以不那么依赖氧气，然而2000年，科学家发现极地身长3厘米的极地冰虫能够在无氧环境中生活近4天。这还不算什么，2010年，由意大利科学家领导的科研小组发现了无需氧气即可生存的惊人动物！这是一种生活在地中海水下3 000多米深处沉积层中的铠甲虫。电子显微镜分析表明，它们没有线粒体，但与某些单细胞生物相仿，拥有一种名为氢化酶体的细胞器，无需氧气即能产生能量。这项发现为研究其他在缺氧生境中生活的动物打开了新的前景。
绝地：真空
水熊虫
对于生命来说，真空的宇宙简直就是一个绝地：真空会引发极度脱水，强度百倍于地面的紫外辐射将破坏细胞的DNA，无论什么动物都会在此立毙……可偏偏水熊虫不然！自18世纪发现至今，这种甲壳动物和昆虫的近亲早已名声在外，因为它不仅能耐受0℃ ~ 150℃的温度，还能够抵御6万米深的大洋（如果存在的话）的压力。2008年，瑞典科学家与欧洲空间局合作，让两种水熊虫“爬”在卫星舱外，通过“联盟”号火箭送入太空。10天后，科学家发现所有的水熊虫都在真空中存活了下来。科学家现在的任务就是分析水熊虫对真空和紫外辐射的耐受机制，一旦能有进一步的了解，或许便可为放射治疗开启一个新时代，在摧毁癌细胞的同时，保全健康细胞。
