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水熊( 二 )


低溫就會(huì)引起低溫隱生 。緩步動(dòng)物能先被冷凍再經(jīng)解凍而復(fù)蘇,而且不會(huì)對(duì)身體造成損壞 。1975年Crowe將活動(dòng)狀態(tài)的Macrobiotus areolatus放到2毫升-20°C的水中 。所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物立刻進(jìn)入小桶狀態(tài) 。在4°C的水中解凍只需要一分鐘 。80%的動(dòng)物成功蘇醒 。
3、低濕隱生
這是最常見的隱生形式,當(dāng)陸生的緩步動(dòng)物生活環(huán)境開始缺水時(shí)即會(huì)發(fā)生 。但當(dāng)它們?cè)俅谓佑|到水的時(shí)候,它們能在很短時(shí)間之內(nèi)重新活動(dòng) 。包括陸生緩步動(dòng)物在內(nèi),只有它們身處水中才能存活 。如果周邊液體被稀釋甚至低于體液濃度時(shí),緩步動(dòng)物就會(huì)蜷縮成桶狀 。背側(cè)的甲片會(huì)層疊在一起,甲片之間的彈性角質(zhì)層會(huì)收縮 。進(jìn)入所謂的“小桶狀態(tài)”(Cask Phase) 。
進(jìn)入“小桶狀態(tài)”的首要原因是缺氧 。實(shí)驗(yàn)中停止通風(fēng),緩步動(dòng)物會(huì)收縮 。但在水中肌肉的收縮狀態(tài)不能持久 。所以“小桶”遇水即會(huì)重新舒展,但個(gè)體會(huì)立即進(jìn)入窒息狀態(tài)(Asphyxia) 。
緩步動(dòng)物能渡過缺水期有前提,就是該過程是緩慢進(jìn)行的而且空氣濕度不能太低 。干燥過程太快,緩步動(dòng)物就沒有時(shí)間去收縮 。作違背該前提的實(shí)驗(yàn),可以觀察到緩步動(dòng)物緊壓在地表,很難復(fù)蘇 。
【水熊】4、缺氧隱生
缺氧隱生發(fā)生于緩步動(dòng)物周遭液體含氧量低于一個(gè)閾值 。開始的時(shí)候緩步動(dòng)物先收縮,但后來就會(huì)伸展到最大狀態(tài),同時(shí)也是窒息狀態(tài),而且它們已沒有能力排出進(jìn)入體內(nèi)的水分 。一些種類能在缺氧狀態(tài)下存活五天 。缺氧隱生時(shí)緩步動(dòng)物的新陳代謝狀態(tài)不明 。
5、變滲隱生
變滲隱生還沒有很好的被觀察到 。變滲隱生是因?yàn)榄h(huán)境的滲透壓升高引起的 。Macrobiotus bufelandi在0.4%的鹽溶液中仍然能活動(dòng) 。在15%的鹽溶液中它會(huì)在9秒之內(nèi)進(jìn)入小桶狀態(tài) 。Echiniscoides sigismundi在淡水中會(huì)窒息,但若在三天內(nèi)將它重新放到海水中,它就會(huì)蘇醒過來 。
6、胞囊形式
在包囊中渡過困難時(shí)期并不算是隱生的一種 。
在苔蘚和干草間生活的,特別是淡水生的種類能夠通過這種胞囊的形式渡過困難時(shí)期 。在這種狀態(tài)下緩步動(dòng)物會(huì)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(xù)的蛻皮,結(jié)束的時(shí)候,動(dòng)物就會(huì)被多層角質(zhì)層外殼所包繞 。在這種狀態(tài)下緩步動(dòng)物能存活一年 。當(dāng)環(huán)境改變回來,該個(gè)體能在6到48小時(shí)內(nèi)脫殼而出 。
胞囊的形成只會(huì)在水中發(fā)生 。它遠(yuǎn)不如小桶狀態(tài)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 。
7、生存狀況
德國(guó)科隆-波爾茲宇宙醫(yī)學(xué)研究中心研究員、參加本次研究的天體生物學(xué)家之一彼得拉·雷特貝格說,“我們發(fā)現(xiàn),這兩種緩步類動(dòng)物在太空環(huán)境中都生活得很好,和在地面上沒有多大區(qū)別 。但是遭受太空環(huán)境和太陽輻射雙重考驗(yàn)后的樣本,存活率很低 ?!?實(shí)際上,當(dāng)最終被放回水中的時(shí)候,暴露在太空環(huán)境和太陽輻射雙重考驗(yàn)下的緩步類動(dòng)物只有10%存活了下來,并且,所有的幼蟲都沒有孵化出來 。但是,榮松說,“盡管如此,這也是人類迄今為止發(fā)現(xiàn)的第一種在雙重暴露下,仍然有樣本存活的動(dòng)物 。”雷特貝格推測(cè),可能是緩步類動(dòng)物的外層,即皮層,可以幫助它們抵御太陽輻射 。
研究人員稱,和微生物細(xì)菌耐輻射奇球菌一樣,緩步類動(dòng)物肯定也有一種細(xì)胞機(jī)理——可以修復(fù)輻射的傷害,或者直接抵御太陽輻射 。榮松說,“在遭受太陽輻射的時(shí)候,沒有數(shù)據(jù)顯示緩步類動(dòng)物的體內(nèi)在發(fā)生變化 。所以,我們不知道太陽輻射對(duì)它們的傷害有多大,它們又是怎樣修復(fù)這些傷害的 ?!?實(shí)驗(yàn)表明,至少有一些動(dòng)物可以在嚴(yán)酷的太空環(huán)境下毫無屏障地存活 。在這個(gè)“超級(jí)堅(jiān)強(qiáng)”動(dòng)物的名單上,還包括輪蟲類、線蟲類(蛔蟲)、可抗干燥的昆蟲幼蟲,還有甲殼類如鹽水蝦 ??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),所有的這些“超級(jí)動(dòng)物”都和緩步類動(dòng)物一樣,具備高度抗干燥的能力 。一部分緩步類動(dòng)物賴以生存的地衣類植物也可以在太空環(huán)境下生存 。榮松說,“如果保護(hù)這些緩步類樣本遠(yuǎn)離太陽輻射,它們可以在太空中存活幾年 。但是問題是,飛船進(jìn)出大氣層時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的噴射力,這些樣本也受到了影響 ?!憋w船進(jìn)出太空大氣層產(chǎn)生的灼熱感和一個(gè)石塊進(jìn)出行星大氣層產(chǎn)生的摩擦大致相當(dāng) 。

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