水熊（水熊蟲）

水熊（水熊蟲）

水熊 （水熊蟲） 次瀏覽 | 2022.09.18 10:05:00 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 水熊水熊蟲

水熊，別名：水熊蟲，學名：Tardigrade，緩步動物門異緩步綱動物。該類動物分布于世界各地。

水熊體型極小，50微米到1.4毫米不等，身體具4對短粗的附肢，附肢末端有爪，行動遲緩；體表具表皮并定期脫落，腹面平坦，背面隆起，兩側有4對具爪的腿，通過匍匐爬行緩饅運動；雌雄異體，卵生，直接發育，活性污泥中存在少量水熊。

中文名

水熊

拉丁學名

Tardigrade

別名

水熊蟲

界

動物界

門

緩步動物門

綱

異緩步綱

目

棘甲目

科

Echiniscidae

屬

Echiniscis

分布區域

全球各地

物種學史

水熊或稱水熊蟲，是對緩步動物門生物的俗稱。這是一類有八只腳、生活在水中的動物，和節肢動物有關。它們之所以得到這樣的通用名稱，是因為它們的外表以及它們像熊一樣走路的樣子。以植物、藻類、細菌和小型的無脊椎動物為食。

水熊至少在5億年前就已存在。1937年，科學家首次發現水熊一孵化就具備成年體態，只不過剛孵化的水熊個頭比成年水熊小。水熊的許多種節肢動物親戚都不是這樣，后者的幼時體態和成年后的明顯不同——例如蛆變成白蟻，毛毛蟲變成蝴蝶或蛾子。水熊一生要脫皮多次，以適應身體變大，但它們一生中體態都不變。

它體形細小，體長0.05-1.4毫米，通體透明，足跡幾乎遍布全球。一旦生存環境惡化，身體便縮成圓桶狀自動脫水（隱生狀態），蟄伏忍耐。德國佛萊堡大學的拉姆曾把水熊蟲分別放在150℃和零下200℃（接近絕對溫度）的環境中，再置于常溫下，給予水分，它竟奇跡般地復活。5700戈瑞強度的放射線，原子彈的輻射殺不死它；600兆帕的壓力，最深的馬里亞納海溝水壓的6倍也壓不扁它。請記住它，具有超強生命力的生物——水熊蟲。

形態特征

水熊非常細小，大部分不超過1mm，通體透明，呈無色、黃色、棕色、深紅色或綠色。它們的顏色主要是由于食物而得來的。它們食入含類胡蘿卜素的食物，類胡蘿卜素可以在各器官沉積。

它們有1個頭部，4個體節。有4對腳從軀部伸出，末端有爪子、吸盤或腳趾?？谇坝袃上蚯巴怀?，一個用于刺進食物，另一一個則是吸收工具。前腸有很多成對腺體，薄薄的食道連接中腸。在兩個目的水熊蟲中腸和末腸之間有馬氏管，專司體內的滲透壓平衡。后腸開口于腹肛門。無呼吸系統和循環系統。神經系統由咽上下神經節構成，其中咽下神經節和腹部4個神經節鏈式相連。頭節中有腦，分出兩縱條的腹神經索，每條腹神經索有4個神經。

水熊通常是雌雄異體。它們的性腺是次體腔(事實上，所有的節肢動物都是這樣)的殘留物，是不成對的囊狀器官，或者是在肛門前向外開口，或者是向終腸開口。卵巢是不成對的囊，輸卵管開口于腹面或通向直腸。屬于卵生，卵子并不需要事先受精就可以被排出體外，直接發育。

無呼吸及循環系統。

水熊體節與其他節肢動物身體之間的關系難以確定，一種解釋是水熊實際上就只有腦袋和腿。在進化歷史上某個時點，水熊失去了與體節發育有關的多個基因，也失去了對應于其他節肢動物胸、腹的多個身體部分。水熊今天所具有的“分節”的身體方案與其他節肢動物的頭節很相似，這表明進化歷程中獲得頭部的方式并非單一。換句話說，既可以只有腦袋沒有身體，也可以既有腦袋也有身體。

生活習性生存能力

這種生物生命力頑強。最顯著的特征是對不良環境具有極強的忍耐能力，遇到干旱時，它們可將身體含水量由正常的85%降至3%，此時運動停止，身體萎縮，在這種狀態下，緩步動物可以抵御惡劣的環境達數年之久，如極限溫度、電離輻射、缺氧等，當環境好轉時，身體再復蘇，這種現象稱隱生。

極限溫度

在-272℃和151℃的條件下均可存活2分鐘，低溫-200℃能活上幾天，-20℃的環境中起碼能存活30年。它能夠承受的電離輻射的劑量，是人類致死劑量的數百倍。能抗住的壓力大約是最深海溝水壓的6倍，在同等壓力下人可能會被壓到變形。

水熊能耐受-200-149℃的溫度范圍，它們通過排除體內水、收回肥胖肢腿、蜷縮成脫水的球狀來做到這一點。威脅解除后，它們再度充水，恢復正常，看起來就像不曾遭受任何傷害。根據2017年發布的一項研究結果，能持續產生一種特殊蛋白質的水熊成功復蘇的概率高于并不一直產生這種蛋白質的同伴。也就是說，這種特殊蛋白質可能正是水熊能忍耐極熱和極寒的關鍵之所在。

耐受高壓

水熊不僅能忍受極端溫度，還能耐受高達最深海底壓力6倍的壓力。

輻射條件

它能夠承受的電離輻射的劑量，是人類致死劑量的數百倍。能抗住的壓力大約是最深海溝水壓的6倍，在同等壓力下人可能會被壓到變形。

2007年一項太空實驗顯示它暴露在真空和輻射下可以存活10天。在2017年有科學家甚至發文表示，認為它們足以在小行星撞擊、超新星爆發、伽馬射線暴發等毀天滅地的災難中存活下來，堪稱“太陽不爆炸，它們不會掛”。

在高于海平面25.8萬-28.1萬米的低地球軌道中，兩種脫水的成年水熊及其卵子分別暴露在真空和輻射環境中10天后成功復蘇，但暴露在輻射中的水熊存活率明顯低些。

2019年2月，在2月21日左右，以色列航天器Beresheet搭乘SpaceX的獵鷹9號火箭發射升空離開地球，而它的目的地，正是月亮。結果很不幸，當它于4月11日接近月球表面時，在距離月球表面不足10公里處主引擎失靈，并以每小時500公里速度撞向月球...

這些“宇航蟲”雖然極有可能活著，但并不代表“活躍”，也就是它們將會長久保持假死狀態，除非它們在月球遇到了水與氧氣。

缺氧條件

一般生物缺水、缺氧基本會死亡，但它可以長時間處于一種假死狀態，它們的身體會干涸，讓新陳代謝停止，以此維持生機。然后遇到水，又有幾率可以復活。

英國《自然》雜志上介紹說，水熊之所以能夠在各種極端條件下生存，與它們身體可自動進行脫水有很大關系?？茖W家們發現，水熊在自行脫水后。身體體積可比正常情況下縮小一半，同時，它的八條腿也會收縮，從而進入一種靜止的蟄伏狀態。在這種狀態下。水熊可“扛”過各種極端條件。因為水熊本身有隱生現象可以說是冬眠，不管處在什么惡劣環境下都能立刻進入冬眠，只要加一點水就能立刻復活，生命力比病毒還強，所以被稱為不死身生物。

胞囊形式

在苔蘚和干草間生活的、特別是淡水生的水熊能夠通過這種胞囊的形式度過困難時期。在這種狀態下緩步動物會縮小成只有原來20%到50%的體積，降低新陳代謝甚至分解部分器官。該過程伴隨有三次連續的蛻皮，結束的時候，動物就會被多層角質層外殼所包繞。在這種狀態下緩步動物能存活一年。當環境改變回來，該個體能在6到48小時內脫殼而出。

胞囊的形成只會在水中發生。它遠不如小桶狀態那樣具抵抗能力，而且其水分含量也決定了其不具有抗高溫能力。

隱生習性

緩步動物門具有全部四種隱生（Cryptobiosis）性（即低濕隱生（Anhydrobiosis）、低溫隱生（Cryobiosis）、變滲隱生（Osmobiosis）及缺氧隱生（Anoxybiosis））。

低濕隱生

這是最常見的隱生形式，當陸生的緩步動物生活環境開始缺水時即會發生。但當它們再次接觸到水的時候，它們能在很短時間之內重新活動。包括陸生緩步動物在內，它們只有身處水中才能存活。如果周邊液體被稀釋甚至低于體液濃度時，緩步動物就會蜷縮成桶狀。背側的甲片會層疊在一起，甲片之間的彈性角質層會收縮。進入所謂的“小桶狀態”(CaskPha)。

進入“小桶狀態"的首要原因是缺氧。實驗中停止通風，緩步動物會收縮。但在水中肌肉的收縮狀態不能持久。所以“小桶”遇水即會重新舒展，但個體會立即進入窒息狀態(?Asphyxie?)緩步動物能渡過缺水期有前提。就是該過程是緩慢進行的而且空(濕度不能太低。干燥過程太快，緩步動物就沒有時間去收縮。

缺氧隱生

缺氧隱生發生于緩步動物周遭液體含氧量低于一一個閾值。開始的時候緩步動物先收縮，但后來就會伸展到最大狀態，同時也是窒息狀態，而且它們已沒有能力排出進入體內的水分，但后來就會伸展到最大狀態，同時也是窒息狀態，而且它們已沒有能力排出進入體內的水分。一些種類能在缺氧狀態下存活五天。缺氧隱生時級步動物的新陳代謝狀態不明。

低溫隱生

低溫就會引起低溫隱生。緩步動物能先被冷凍再經解凍而復蘇，而且不會對身體造成損壞。1975年Crowe將活動狀態的水熊放到2毫升零下20°?C的水中。所有實驗動物立刻進入小桶狀態。在4°?C的水中解凍只需要一分鐘。?80%的水熊成功蘇醒。

變滲隱生

變滲隱生還沒有很好地被觀察到。變滲隱生是因為環境的滲透壓升高引起的。水熊在0.4%的鹽溶液中仍然能活動。在15%的鹽溶液中它會在9秒之內進入小桶狀態。水熊在淡水中會室息，但若在三天內將它重新放到海水中，它就會蘇醒過來。

有一種水熊當中的兩只在科學家的冰箱中呆了30年之久后成功復蘇，其中一只立即忙碌起來。這兩只水熊被提取自苔蘚中，自1983年以來一直被儲存在-20℃的條件下，它們沒有顯示出任何代謝跡象。但被重新充水僅一天后，其中一只就伸展肢腿，22天后其體內就有了卵子。它最終產卵19只，產生了14只活體水熊。

分布范圍

生活在淡水、陸地及海水里的微型后生動物，分布在從北極到南極以及從喜馬拉巫山坡地到海洋深處的不同生境里。絕大多數陸生，有些淡水生，極少數種類海生。

水熊可在地球上幾乎任何有水的地方生存，最近在日本一個停車場發現了一個水熊新種。迄今為止已經發現超過1000種水熊。水熊大多分布于苔蘚和地衣中。在日本發現的新種水熊之奇特并不在于它是在城市中被發現的，而在于它的卵的頂部有意大利面條形狀的扭動卷須。這些卷須有可能讓水熊產下的卵能附著在地面上。

中國緩步動物物種豐富，初步統計約有2綱、3目、6科、20屬、177種，包括5個首次發現的物種(Echiniscus?crebraclava、Hypechiniscus?fengi、Diphascon?gani、Doryphoribius?mcinnesae、Macrobiotus?wuyishanensis)、2個新記錄屬(Hypechiniscus、Calohypsibius)及21個新記錄種(Echiniscus?bigranulatus、?Echiniscus?curiosus、Echiniscus?dreyfusi、Echiniscus?menizdi、Echiniscus?perarmatus、?Echiniscus?phocae、Echiniscoides?pooensis、Echiniscus?scrabrospinesus、Echiniscus?mifoveolatus、Echiniscoides?sigismundi、Isohypsibius?stenostomus、Diphascon?(Diphascon)?nobilei、Diphascon(Diphascon)?xbullatum、calohypsibius?ornatus、?Calcarobiotus(Calcarobiotus)?digeronimoi、Macrobiotus?crenulatus、Macrobiotus?hibiscus、Macrobiotus?ragonei、Macrobiotus?tericola、Minibiotus?scopulus、?Ramazzottius?anonalus)。

參考資料