為什么水熊總能大難不死？

1773年，德國(guó)一位動(dòng)物學(xué)家在用顯微鏡觀察水樣時(shí)，驚訝地發(fā)現(xiàn)了一種運(yùn)動(dòng)緩慢、體積小小的八足動(dòng)物，其身體就像是一種微縮版的哺乳動(dòng)物。他決定將它命名為“小水熊”。3 年后，意大利一位生物學(xué)家將它命名為“緩步動(dòng)物”。

一個(gè)奧秘

水熊堪稱(chēng)地球上最“堅(jiān)韌”的動(dòng)物之一。它們已經(jīng)在地球上生存了至少6 億年，在5 次大滅絕中都幸存下來(lái)。它們能抵御太空輻射，能忍耐海底火山噴口附近的高溫，哪怕是-273.15℃（絕對(duì)零度）的超低溫也奈何不了它們。科學(xué)家戲謔地說(shuō)，看來(lái)要等到太陽(yáng)熄滅，水熊的末日才會(huì)到來(lái)。

科學(xué)家之前就知道，當(dāng)面臨外界壓力時(shí)，水熊會(huì)蜷縮成球狀，進(jìn)入深度休眠狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，水熊的腿回縮，代謝速度急劇減緩，自身幾乎完

全脫水。但水熊是怎樣進(jìn)入深度休眠狀態(tài)的呢？這一直是一個(gè)未解之謎。

尋找答案

為了破解這個(gè)奧秘，科學(xué)家最近做了一系列實(shí)驗(yàn)，讓水熊面臨包括過(guò)氧化氫、高糖、高鹽和-80℃低溫在內(nèi)的各種壓力條件。他們發(fā)現(xiàn)，與其他動(dòng)物一樣，受壓的水熊開(kāi)始產(chǎn)生自由基。所謂自由基，是指含有一個(gè)未配對(duì)的多余電子的原子或基團(tuán)。自由基具有高度的奪電子能力，會(huì)破壞其他蛋白質(zhì)或DNA 片段的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

科學(xué)家注意到，水熊的自由基會(huì)與在蛋白質(zhì)生產(chǎn)中使用的一種氨基酸——半胱氨酸反應(yīng)。當(dāng)科學(xué)家阻止自由基與半胱氨酸反應(yīng)，或阻止自由基氧化半胱氨酸時(shí)，水熊就不能進(jìn)入休眠狀態(tài)。也就是說(shuō)，半胱氨酸就像是一種調(diào)節(jié)感應(yīng)器，它讓水熊感知環(huán)境，并且對(duì)壓力做出反應(yīng)，反應(yīng)形式之一就是進(jìn)入休眠狀態(tài)。

重要啟迪

自由基與許多老年疾病都有關(guān)。因此，科學(xué)家希望對(duì)水熊進(jìn)行更深入的研究，以揭示衰老之謎。此外，或許這種研究會(huì)啟發(fā)科學(xué)家解決在長(zhǎng)期太空飛行中讓宇航員（航天員）進(jìn)入休眠的難題。

尚需研究

要想破解水熊的生存之道，還需要更多研究。例如，當(dāng)水熊看起來(lái)都死翹翹了，它們又怎樣從深度休眠中醒過(guò)來(lái)？或者說(shuō)，水熊何以做到停止新陳代謝（這就相當(dāng)于死了），然后又重啟新陳代謝，繼續(xù)活下去？

而且，進(jìn)入深度休眠狀態(tài)并非是水熊應(yīng)對(duì)壓力的唯一手段。科學(xué)家需要進(jìn)行更多探索，才能揭示水熊的全套生存秘笈。例如，為了忍受極低溫，水熊并不會(huì)進(jìn)入深度休眠狀態(tài)。但科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們阻斷自由基對(duì)半胱氨酸的氧化時(shí)，極低溫就會(huì)殺死水熊。換句話說(shuō)，半胱氨酸在水熊忍耐極低溫方面也起了作用。這表明，半胱氨酸不僅僅在水熊的深度休眠中發(fā)揮作用，還左右水熊的整體生存能力。