水熊虫对人有害吗

篇一：世界上最成功的动物 水熊虫

世界上最成功的生物 水熊虫

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professionclass: Electrical Engineering and automation113 学号：

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关键词：生命力 体型极小 水熊虫 极端环境 keyword ：vitality minimal size water bear extreme environment 摘要：世界上的动物种类多种多样，分布在地球的各个角落。还有许许多多人类没能发现的物种，它们都各有特色，有自己的一套生存法则。但是在有些极端环境缺少有生物生存，但是有一种生物在喜马拉雅山脉（6000m 以上）或深海（4000m 以下）都可以找到它们的踪影。那就是水熊虫。水熊虫以它独一无二的顽强生命力勇夺最成功的生物第一名！

Summary： A variety of animal species diversity and distribution of the world, in every corner of the earth. There are many people never find species, they all have their own characteristics, has its own set of rules of survival. But in some extreme environment lack of biological survival, but there is a biological in the Himalaya mountains (above 6000m) or deep (4000m) can find them. That is the water bear. Water bears on it the one and only the tenacious vitality won the most successful life first!

正文：从院子里随便捡起一块干燥的苔藓，放到水盆里泡上两个小时，把苔藓拿出来在干净的碟子里弹一弹，你通常会发现碟子里多了一些小点，若用显微镜观察这些小点，你会发现它们原来是最多只有1毫米长

的“小熊”，胖墩墩的，像熊一样憨态可掬地行走着，它们的爪子也俨然几副熊掌的模样。怎么会有这么小的熊？原来它们只是熊状的虫子，通常在水里或潮湿的苔藓上生活，由于样子长得像熊，科学家才叫它们“水熊”。

水熊的正常生活需要潮湿的环境，因为它们需要在身体的表层覆盖一层水膜，这层水膜是为了避免身体干燥，同时呼吸水膜中的氧气，因为它们很难像陆生动物那样直接呼吸空气。水熊靠吸食动植物细胞里的汁液为生，它们有尖锐的吸针，可以轻易刺破动植物的细胞壁。水熊最有趣的一点是，它们从卵里生出来就是成年了，它们没有童年时期，也就是说组成它们身体的细胞数量从出生就固定了下来，终生都不改变。 水熊最突出的特征就是：它们无处不在，足迹遍布整个地球，从温带苔藓到热带森林，再到北冰洋的冰冷海水，从珠穆朗玛峰到马里亚纳海沟，甚至南极大陆都有它们的踪影。因此世界各地的人们都可以从自己家的后院里或公园的草坪里找到水熊。现在，它们还被送上了太空，考察它们在太空的生存状况。

水熊的足迹遍天涯，一个原因可能是它们以及它们的卵可以很容易地被风或其他动物带到任何地方，另外一个主要的原因是水熊的生命力极其顽强，可以在地球上任何环境中生存。即使在-200°C的低温、151°C的高温、撒哈拉沙漠的干燥环境、太空的真空环境、几千大气压的高压、57万伦琴的X射线辐射（人在500伦琴的X射线辐射下就会死亡）下，水熊都不会死亡。

在干燥的情况下，它体内的水分可以减低到原来的1%，它的身体会折

叠收缩，它的表皮会分泌一种蜡质覆盖整个身体，以防水分继续蒸发，之后即使在没有任何水蒸气的环境中，它也不会干死。完全风干十年后的水熊，泡点水马上就会活过来。

在极低温度下任何生物都可以保持冰冻状态而不会死，但是冰冻和解冻的过程需要小心，需要缓慢进行，否则细胞内一旦结冰，细胞就被撑破了，生物也就会失去生存的条件。但是水熊好像不需要考虑冰冻或解冻的过程如何进行，因为自然环境的降温和升温是无法控制的，它是如何保证细胞在突然的变温下不至于结冰破裂的？而且水熊在-270°C这个接近绝对零度的温度下，都可以存活几分钟，这是让科学家异常纳闷的现象。 水熊在高度缺氧的情况下，也会进入一种类似冬眠的假死状态，例如水熊可以在一个封闭的小瓶里存活6个多月。上面已经说过，高辐射、真空和高压，甚至高盐都对水熊无可奈何。若它是对人类有害的生物，那么这种生物将是非常可怕的，它冻不死、煮不烂、晒不死、压不坏，杀菌效果很好的70%的酒精对它一点用都没有，若想除掉它唯一简单的方法就是用机械的方法把它碾碎。

由于水熊能够耐受高辐、射高真空的环境，科学家已经借助卫星把水熊送上太空走了一遭，首先是看看它们是否真的像所说的那样，能够应对太空那高度真空，极端干燥和高辐射的环境，若是这样，那么水熊真的可能是从外星穿越太空来到地球的。其次，它们如何应对太空环境还可以为我们提供启发和思路。

另外，随着人类太空活动的日益频繁，寻找能够在太空生存的生物非常

重要，人类可以利用它来建立太空生态系统，繁荣宇航员们的太空生活。 在水熊身上，科学家将有希望揭开生物耐受极端生存条件之谜

水熊,学名Tardigrade,即缓步动物。是地球上生命力极强的生物，要杀死水熊是极为困难的。水熊体型极小，必须用显微镜才能看清它的面貌。其主要生活在淡水的沉渣、潮湿土壤以及苔藓植物的水膜中，少数种类生活在海水的潮间带。全球几乎都有它的存在，北极、热带、深海、温泉里都可以找到它。体长大概在0.1到1.5毫米间，外形和熊有点像。有脑，有嘴，有眼，有神经系统，甚至和高等动物一样长有肌肉纤维和爪子。可能就在你家后院的泥土中广泛生存。至少有一千多种变种。能够进入脱水状态，假死休眠，数十年后只要一滴水就能再次活过来。脱水状态下置于零下271℃(和绝对零度只差1度)还可以存活。脱水状态下置于150℃的高温也能存活。在喜马拉雅山脉(6000m 以上)，深海(4000m 以下)，甚至北极都可以找到它们的踪影。可承受600兆帕的高压 (相当于最深的马里亚纳海沟的水压的6倍)。近真空状态下也能短时间保持存活。能承受5.7万仑琴的X射线辐射(500伦琴可杀死人类)，原子弹对它无效。2011年，欧洲宇航局将地球上最古怪最强悍的生物“水熊虫”利用无人宇宙飞船送入太空，进入12天的太空环绕之旅。最厉害的是水熊虫还不是处在太空舱内部。科学家直接将它们暴露在舱外，并测试这种长的就像外星人的虫子生命力到底如何，表现的有多“外星人”——它们是人类迄今发现的唯一一种可以在真空和太阳辐射双重严酷条件下存活的动物。

当然，水熊虫不仅光靠它金属般的外壳长得像外星终结者而出名，据美

国航空航天局科学家透露，“这种只有1毫米多长的缓步门类动物可以不吃不喝生存长达10年之久。够厉害吧，还不止如此，从绝对零度到沸点温度，从真空到一个标准大气压，或者直接暴露在致命的辐射当中，这种强大的熊虫都能存活(飞船回到地球后，研究人员发现大部分水熊虫挺过太空之行生还)”，“哦，还有，它们可以修复自己损伤的DNA以及可以自发减少身体的含水量。”

19世纪20年代，德国佛莱堡大学的拉姆把处在隐生现象的水熊虫分别放在150度(只有厌氧菌跟水熊虫才能处在如此高温下)和零下200度(接近绝对温度)的环境，结果发现不论在什么情况下，只要恢复常温并给予水分，水熊虫就会复活并再度开始缓慢地步行。日本神奈川大学科学家在研究中发现，水熊虫能身处6亿帕斯卡的压力下而安然无恙，这一压力为大气压的6000倍，是绝大多数生物、包括细菌所能承受的压力极限的两倍。有研究报告指出，把收藏在博物馆达120年的苔藓类标本添加水分后，其中的水熊虫又恢复活动状态。水熊虫这种生物比蟑螂还强，科学家曾经在盐矿中发现以冬眠了数千年的水熊虫，给予水分和营养后，能够醒过来并继续正常的生理活动。

如此惊人的生命力，甚至可以穿越太空，那它对生存环境的要求就显得不那么重要了。如果有一天地球毁灭了，如果你说会有什么生物生存下来，那么我一定会说是水熊虫。世界上最成功的生物，水熊虫当之无愧！

篇二：水熊虫

水熊虫

- 体长大概在0.1到1.5毫米间，外形和熊有点像。

- 有脑，有嘴，有眼，有神经系统，甚至和高等动物一样长有肌肉纤维和爪子。 - 可能就在你家后院的泥土中广泛生存。

- 至少有一千多种变种。

- 能够进入脱水状态，假死休眠，数十年后只要一滴水就能再次活过来。 - 脱水状态下置于零下271℃(和绝对零度只差1度)还可以存活。

- 脱水状态下置于150℃的高温也能存活。

- 在喜马拉雅山脉(6000m 以上)，深海(4000m 以下)，甚至北极都可以找到它们的踪影。

- 可承受600兆帕的高压 (相当于最深的马里亚纳海沟的水压的6倍)。 - 近真空状态下也能短时间保持存活。

- 能承受5.7万仑琴的X射线辐射(500伦琴可杀死人类)，原子弹对它无效。 - 一些生物学家甚至认为它是外星生物！至今仍令众多研究人员乐此不疲。

篇三：水熊虫 生物演讲

水熊虫,学名Tardigrade,是“缓步动物”的俗称，顾名思义，就是缓慢地步行的一种动物。其主要生活在淡水的沉渣、潮湿土壤以及苔藓植物的水膜中，少数种类生活在海水的潮间带。全球几乎都有它的存在，北极、热带、深海、温泉里都可以找到它。

它们非常细小，大部分不超过1毫米.通体透明，无色，黄色，棕色，深红色或绿色。它们的颜色主要是它们的食物赋予的。它们食入含类胡萝卜素的食物，类胡萝卜素可以在各器官沉积。

水熊虫几乎是地球上生命力最强的生物，要杀死水熊是极为困难的。水熊虫在干燥状态或环境恶化时，身体会缩成圆桶形自动脱水静静地忍耐蛰伏（隐生现象cryptobiosis），此时会展现惊人的耐力。生命力超强，能在冷冻、水煮、风干的状态下存活，甚至能在真空中或者放射性射线下存活。

生命力实验

冷冻：-200摄氏度能够存活若干天，-272摄氏度能够存活2分钟（接近绝对零度）。

高温：181度高温下存活2分钟。

除温度外，水熊对真空的耐力也是超强。在百万分之一毫米汞柱的近真空状态下(接近太空的环境)，水熊也能保持蛰伏存活，只要恢复常温并给予水分，水熊就会复活并再度开始缓慢地步行。

放射能：在5700格雷强度的放射线下存活良好。(1格雷放射线相当于5000台胸透仪的放射强度，10~20格雷强度的放射线就能轻易杀死人类或者地球上大部分的动物。)

压力：可以经受住6亿帕斯的压力而安然无恙，这一压力为大气压的6000倍，是绝大多数生物、包括细菌所能承受的压力极限的两倍。最深的马里亚纳海沟水压的6倍也无法把它压扁。

辐射：能承受5.7万仑琴的X射线辐射(500伦琴可杀死人类)，原子弹的辐射对它无效。

酸碱：处在PH值为1的强酸以及PH值13的强碱下，水熊照样没事，人类则是被溶化连骨头都没剩下来。

微波：可在微波炉活上非常长的时间，人类在相同强度的微波下,不到1分钟就会被烤熟了.

风干：完全风干千年后，泡点水马上活过来。

宇宙中：科学家曾把水熊虫发射到外太空中，不过可不是放在宇宙飞船内，而是放在宇宙飞船外，暴露在太空环境和太阳辐射双重考验下，即使是这样，他们也还能存活下来。它们是人类迄今发现的唯一一种可以在真空和太阳辐射双重严酷条件下存活的动物

它们几乎无处不在，甚至我们周围几米的范围内就可能存在几百只，但是似乎人们对它了解的并不很多。有人说，即使全世界发生核战争，其他所有生物灭绝，只要地球还在，它们就能继续生存下去??

篇四：水熊

水熊

水熊也称水熊虫（Water Bear），是对缓步动物门生物的俗称，有记录的约有900余种，其中许多种是世界性分布的。水熊体型极小，最小只有50微米，而最大的则有1.4毫米，必须用显微镜才能看清，身体表层覆盖着一层水膜，用于避免身体干燥，同时可呼吸水膜中的氧气。主要生活在淡水的沉渣、潮湿土壤以及苔藓植物的水膜中，少数种类生活在海水的潮间带。大部分靠尖锐的吸针吸食动植物细胞里的汁液为生，一小部分为食肉动物（Carnivore)。最大的特点是它从卵里生出来就已成年，无童年时期，身体里细胞的数量终生都不再改变。 水熊是地球上已知生命力最强的生物，可以在没有防护措施的条件下在外太空生存，在喜马拉雅山脉（6000m 以上，曾在5546米处发现过）、温泉、南极和深海（4000m 以下）都能生存。

2016年1月17日，据报道称，日本国家极地研究所的科学家们成功复活了冰冻30年的缓步动物(俗称“水熊虫”)。这些缓步动物是1983年在南极洲发现的。这项研究发表在近期出版的《低温生物学》杂志上。

据报道，科学家们成功地将一个卵子和一个活体动物复活。两星期后，这个活体动物开始移动并吃食。这个卵子又产了另外19个卵子，其中孵化成功的有14个卵子。研究者称，这些孵化出的新生幼仔并无缺陷和异常。

最新新闻

日本科学家成功复活冰冻30年水熊虫2016-01-19 11:17

据英国《独立报》1月17日报道，日本国家极地研究所的科学家们成功复活了冰冻30年的缓步动物(俗称“水熊虫”)。这些缓步动物是1983年在南极洲发现的。这项研究发表在近期出版的《低温生物学》杂志上。...详情

中文学名 水熊 拉丁学名 Tardigrade 别 称 水熊虫 界 动物界 门 缓步动物门 Tardigrada[4] 纲 异缓步纲 Heterotardigrada[4] 亚 纲 中缓步纲 目 棘甲目 Echiniscoidea[5] 科 Echiniscidae[4] 属 Echiniscis[4] 分布区域 全球几乎都有它的存在，极寒、深海、沸泉里都可以找到它。 发育特点 发育阶段中无幼年 生存特点 几乎不会被杀死

目录

1 物种学史

? 物种发现

? 米勒研究

? 分类研究

2 形态特征

3 栖息环境

4 分布范围

5 生存能力

? 低温隐生

? 低湿隐生

? 缺氧隐生

? 变渗隐生

? 高温生存

? 胞囊形式

? 生存状况

? 太空实验

6 物种分类

物种学史

物种发现

“小水熊虫”在1773年首次被一位名叫哥策的神父描述，但并不完整。1774年和1776年意大利人考廷和斯巴兰扎尼发现，在缺水的环境下，缓步动物能够不脱去保护外壳而“复活”。斯巴兰扎尼并且指出，缓步动物要渡过缺水时期，就必须慢慢的失水。 而缓步动物Tardigrada这个名字，也是斯巴兰扎尼首次给出的。

水熊虫的化石让我们知道，这一物种早在5亿年前的寒武纪就存在了。从它们被发现开始，人们对缓步动物在动物分类中的位置，形态学，生活方式，组织学以及其隐生性的研究兴趣有增无减。

米勒研究

1785年米勒（O.F.Müller）对这种动物作了深入的观察。他尝试将缓步动物归入动物演化树中并且把它归入壁虱属。米勒所使用的学名Acarus ursellus被林奈写到了他的《自然分类》中。1834年舒尔策发现了有名的Macrobiotus bufelandi。该名字来源于柏林医生Hufeland，他著了一本有关长寿术（德语：Makrobiotik）的书叫《延年益寿之艺术》。相对于斯巴兰扎尼的“复活”，舒尔策认为缓步动物在缺水后再次接触到水时，是“苏醒”过来了。但他的看法并不是得到很多的认同。他同时代Q345B无缝钢管 www.q345bgg.cc 的爱亨伯格则认为，缺水时，缓步动物能分泌一种物质，在里面缓步动物不但能度过困难时期，而且能繁衍后代。数年后“醒过来”的只是它的后代。更有人认为那是一种自然发生（generatio spontanea）。

对缓步动物形态，系统分类和生理研究有着最深远影响的贡献当属法国人Doyères所写的书《Mémoire sur les Tardigrades》（1840-1842年）。他强调了缓步动物在慢慢失水的环境中“复活”的能力。这和当时另一种观点相冲突，就是认为，没有任何预防措施可以阻止完全脱水的动物的死亡。1859年巴黎生物协会最终通过一份超过100页的鉴定形成定论，就是Doyères的意见是对的。新的问题是，在这种脱水环境中，缓步动物的新陈代谢究竟只是变慢了还是停止了。20世纪初，耶稣会神父吉尔伯特·弗兰兹·拉门（Gilbert Franz Rahm）通过缓步动物还能度过低温（绝对零度）环境的现象认为，新陈代谢是停止了。1922年鲍曼通过对脱水隐生的形态和生理方面的研究，再次捍卫了这一观点。

分类研究

1851年Dujardin认为缓步动物是一种原本生活在海洋里的生物，这是缓步动物的分类的第一步。1907-1909年Murray在不列颠-南极探险中收集到多种缓步动物的样本。使得缓步动物的种类在很短的时间内上升到了25种。1928年图灵为缓步动物建立了一个新目。但缓步动物在动物界中的位置在Doyères的著作中并没有被提及。1851年Dujardin根据它们具有和线虫动物相似的咽，而认为缓步动物是线虫动物的近亲。而1896年海克和1909年里希特斯则认为它的近亲应该是节肢动物。但大部分的专家却认为应是节肢动物。1929年根据当时组织学的证据人们将它划为节肢动物下的纲。到了1953年，人们终于可以有技术基础去测量缓步动物正常和隐生状态下的氧气消耗量。1968年科学家通过电子显微镜观察到缓步动物的储存细胞。1972年拉马佐蒂的专著第二版出版，列举了413种缓步动物。

1974年借拉马佐蒂75大寿之际在意大利城市帕兰扎（Pallanza）举行了第一届国际缓步动物论坛。

形态特征

缓步动物是多细胞动物。它们非常细小，大部分不超过1毫米，最小的Echiniscus parvulus初生的时候只有50微米。而最大的Macrobiotus bufelandi则只达1.4毫米。通体透明，无色，黄色，棕色，深红色或绿色。它们的颜色主要是它们的食物赋予的。它们食入含类胡萝卜素的食物，类胡萝卜素可以在各器官沉积。

它们由头部，四个体节，被几丁质构成的角质层覆盖。四对脚，末端有爪子，吸盘或脚趾。由长长的细胞组成的肌肉因应体节而分布。口前有两向前突出，一个用于刺进食物，另一个则是吸收工具。前肠有很多成对腺体，薄薄的食道连接中肠。在两个目的水熊虫中肠和末肠之间有马氏管，专司体内的渗透压平衡。

神经系统的构成：咽上下神经节，其中咽下神经节和腹部四个神经节链式相连。体腔中的细胞负责储存。水熊虫没有循环系统和呼吸系统。

缓步动物通常是雌雄异体。它们的性腺是次体腔（事实上，所有的节肢动物都是这样）的残留物，是不成对的囊状器官，或者是在肛门前向外开口，或者是向终肠开口。卵子并不需要事先受精就可以被排出体外。

栖息环境

电镜下的水熊虫，水熊虫在干燥状态或环境恶化时，身体会缩成圆桶形自动脱水静静地忍耐蛰伏（隐生现象），此时会展现惊人的耐力。生命力超强，能在冷冻、水煮、风干的状态下存活，甚至能在真空中或者放射性射线下存活。

分布范围

水熊有记录的约有900余种，其中许多种是世界性分布的。

生存能力

缓步动物门具有全部四种隐生（Cryptobiosis）性（即低湿隐生Anhydrobiosis、低温隐生（Cryobiosis）、变渗隐生（Osmobiosis）及缺氧隐生（Anoxybiosis）），能够在恶劣环境下停止所有新陈代谢。缓步动物也因此被认为是生命力最强的动物。在隐生的情况下，一般可以在高温（151°C）、接近绝对零度（最高纪录-272.8°C）、高辐射、真空或高压的环境下生存数分钟至数日不等。曾经有缓步动物隐生超过120年的记录。

低温隐生

低温就会引起低温隐生。缓步动物能先被冷冻再经解冻而复苏，而且不会对身体造成损坏。1975年Crowe将活动状态的Macrobiotus areolatus放到2毫升-20°C的水中。所有实验动物立刻进入小桶状态。在4°C的水中解冻只需要一分钟。80%的动物成功苏醒。神父拉门曾把水熊虫在-200°C的液态空气里泡了20个月，在-253°C的液态氮里泡了26小时，-272°C的液态氦泡8小时。结果，在之后，水熊虫们像什么都没发生似的，“复活”了。

一些极地鱼类物种会分泌防冻蛋白，自己体内不结冰。但水熊虫似乎允许体内结冰，或它能够自我修复。

低湿隐生

这是最常见的隐生形式，当陆生的缓步动物生活环境开始缺水时即会发生。但当它们再次接触到水的时候，它们能在很短时间之内重新活动。包括陆生缓步动物在内，只有它们身处水中才能存活。如果周边液体被稀释甚至低于体液浓度时，缓步动物就会蜷缩成桶状。背侧的甲片会层叠在一起，甲片之间的弹性角质层会收缩。进入所谓的“小桶状态”（Cask Phase）（T?nnchenform）。在“小桶状态”下，它们的新陈代谢速度会降低到原来的0.01%。 进入“小桶状态”的首要原因是缺氧。实验中停止通风，缓步动物会收缩。但在水中肌肉的收缩状态不能持久。所以“小桶”遇水即会重新舒展，但个体会立即进入窒息状态（Asphyxia）。 缓步动物能渡过缺水期有前提，就是该过程是缓慢进行的而且空气湿度不能太低。干燥过程

太快，缓步动物就没有时间去收缩。作违背该前提的实验，可以观察到缓步动物紧压在地表，很难复苏。

缺氧隐生

缺氧隐生发生于缓步动物周遭液体含氧量低于一个阈值。开始的时候缓步动物先收缩，但后来就会伸展到最大状态，同时也是窒息状态，而且它们已没有能力排出进入体内的水分。一些种类能在缺氧状态下存活五天。缺氧隐生时缓步动物的新陈代谢状态不明。

变渗隐生

变渗隐生还没有很好的被观察到。变渗隐生是因为环境的渗透压升高引起的。Macrobiotus bufelandi在0.4%的盐溶液中仍然能活动。在15%的盐溶液中它会在9秒之内进入小桶状态。Echiniscoides sigismundi在淡水中会窒息，但若在三天内将它重新放到海水中，它就会苏醒过来。

高温生存

1842年，法国科学家Doyère表示“小桶状态”下的水熊虫可在125°C的水中存活数分钟。上世纪20年代，神父拉门（G.Rahm),把几只在151°C水中“煮”了15分钟的水熊“复活”。 一些生物会分泌一种叫做“海藻糖（trehalose）”的物质，海藻糖会在细胞内形成一种玻璃状物体，来稳定蛋白等重要物质。他可以控制水分子在高温下膨胀（细胞中水分子高度膨胀是致命的）。

我们会觉得水熊也使用这种方法抵御高温，但学者托马斯·布思比（Thomas Boothby），只有一些水熊会分泌海藻糖，“一部分貌似并不产生海藻糖，或者是是因糖量太低我们检测不到。”他还说到：“我们知道，水熊会分泌一种‘保护剂’，但那东西具体是什么还是个未解之谜。”

胞囊形式

在包囊中渡过困难时期并不算是隐生的一种。

在苔藓和干草间生活的，特别是淡水生的种类能够通过这种胞囊的形式渡过困难时期。在这种状态下缓步动物会缩小成只有原来20%到50%的体积,降低新陈代谢甚至分解部分器官。该过程伴随有三次连续的蜕皮，结束的时候，动物就会被多层角质层外壳所包绕。在这种状态下缓步动物能存活一年。当环境改变回来，该个体能在6到48小时内脱壳而出。

胞囊的形成只会在水中发生。它远不如小桶状态那样具抵抗能力，而且其水分含量也决定了其不具有抗高温能力。

生存状况

德国科隆-波尔兹宇宙医学研究中心研究员、参加本次研究的天体生物学家之一彼得拉·雷特贝格说，“我们发现，这两种缓步类动物在太空环境中都生活得很好，和在地面上没有多大区别。但是遭受太空环境和太阳辐射双重考验后的样本，存活率很低。” 实际上，当最终被放回水中的时候，暴露在太空环境和太阳辐射双重考验下的缓步类动物只有10%存活了下来，并且，所有的幼虫都没有孵化出来。但是，荣松说，“尽管如此，这也是人类迄今为止发现的第一种在双重暴露下，仍然有样本存活的动物。”雷特贝格推测，可能是缓步类动物的外层，即皮层，可以帮助它们抵御太阳辐射。

研究人员称，和微生物细菌耐辐射奇球菌一样，缓步类动物肯定也有一种细胞机理——可以修复辐射的伤害，或者直接抵御太阳辐射。荣松说，“在遭受太阳辐射的时候，没有数据显

示缓步类动物的体内在发生变化。所以，我们不知道太阳辐射对它们的伤害有多大，它们又是怎样修复这些伤害的。” 实验表明，至少有一些动物可以在严酷的太空环境下毫无屏障地存活。在这个“超级坚强”动物的名单上，还包括轮虫类、线虫类（蛔虫）、可抗干燥的昆虫幼虫，还有甲壳类如盐水虾。科学家发现，所有的这些“超级动无缝钢管www.16mn.cc物”都和缓步类动物一样，具备高度抗干燥的能力。一部分缓步类动物赖以生存的地衣类植物也可以在太空环境下生存。荣松说，“如果保护这些缓步类样本远离太阳辐射，它们可以在太空中存活几年。但是问题是，飞船进出大气层时会产生巨大的喷射力，这些样本也受到了影响。”飞船进出太空大气层产生的灼热感和一个石块进出行星大气层产生的摩擦大致相当。

星际旅行可能会花费几百万年的时间，人类并没有能力进行如此长期的实验。但是，至少有一部分缓步类动物在星际旅行最开始的10天里可以完好地生存。测验缓步类动物生存能力的真正问题是寻找一个合适的环境。荣松说，“只要找到一个比太空温和一些的环境，缓步类动物就可能繁殖、生存。”

太空实验

瑞典克里斯蒂安斯特大学的伊格玛及其同事认为，如果地球上有动物能够在太空恶劣环境下生存，缓步动物当是首选。因此在2013年9月，他们选择了两种缓步动物R.coronifer和小斑熊虫，在干粉状态下放入欧空局BioPan－6太空舱，并将其送入了太空轨道，进而观察这种生物在太空中会有什么表现。

这些缓步动物在太空中，经过10天暴露在辐射、真空及低温条件下。结果发现，R.coronifer无法在紫外照射的条件下生活，科学家认为这可能是DNA受损所致。不过，有3个小斑熊虫样本却未受影响。在滤去紫外线的条件下，这些经过恶劣太空条件考验的小动物同对照样本一样，可排卵，并可脱壳成活。该结果发表于《当代生物》杂志。

该结果表明，地球生物的适应能力非常强。而此前，人类仅知苔藓和细菌可在真空和宇宙辐射下生存。虽然缓步动物可在地球极其干燥的条件下生存，但太空的条件极端恶劣。如地球海平面大气压为十万帕斯卡，而在地球低轨道，大气压是地球大气压10亿分之一。在这种条件下，几乎没有水分子可以保留在体内。

科学家试图通过这个实验，来了解地球生物能否在星际旅行时生存，并希望掌握哪些生物能搭乘太空船，进而导致其他星球被地球生物所污染。德国太空生物学家戈达认为，缓步动物能在极端条件下生存的能力对人类移居其他星球十分重要。但他认为，本次实验结果尚无法了解动物是如何在恶劣环境下发育和繁殖的。而伊格玛则认为，缓步动物搭乘太空船去污染火星的可能性非常小，因为缓步动物需要食物。她认为最可能搭便车到火星去的可能会是苔藓或细菌。科学家还不清楚，缓步动物能抵抗紫外辐射的原因。他们推测这可能与其在缺水后能够复活的能力有关。

物种分类

缓步动物门 可分为：

异缓步纲（Heterotardigrada）：如水熊虫（Water bears）

中缓步纲（Mesotardigrada）

真缓步纲（Eutardigrada）：如缓步虫（Macrobiotus）

篇五：水熊

水熊

水熊也称水熊虫（Water Bear），是对缓步动物门生物的俗称，有记录的约有900余种，其中许多种是世界性分布的。水熊体型极小，最小只有50微米，而最大的则有1.4毫米，必须用显微镜才能看清，身体表层覆盖着一层水膜，用于避免身体干燥，同时可呼吸水膜中的氧气。主要生活在淡水的沉渣、潮湿土壤以及苔藓植物的水膜中，少数种类生活在海水的潮间带。大部分靠尖锐的吸针吸食动植物细胞里的汁液为生，一小部分为食肉动物（Carnivore)。最大的特点是它从卵里生出来就已成年，无童年时期，身体里细胞的数量终生都不再改变。

水熊是地球上已知生命力最强的生物，可以在没有防护措施的条件下在外太空生存，在喜马拉雅山脉（6000m 以上，曾在5546米处发现过）、温泉、南极和深海（4000m 以下）都能生存。

2016年1月17日，据报道称，日本国家极地研究所的科学家们成功复活了冰冻30年的缓步动物(俗称“水熊虫”)。这些缓步动物是1983年在南极洲发现的。这项研究发表在近期出版的《低温生物学》杂志上。

据报道，科学家们成功地将一个卵子和一个活体动物复活。两星期后，这个活体动物开始移动并吃食。这个卵子又产了另外19个卵子，其中孵化成功的有14个卵子。研究者称，这些孵化出的新生幼仔并无缺陷和异常。

物种学史

物种发现

“小水熊虫”在1773年首次被一位名叫哥策的神父描述，但并不完整。1774年和1776年意大利人考廷和斯巴兰扎尼发现，在缺水的环境下，缓步动物能够不脱去保护外壳而“复活”。斯巴兰扎尼并且指出，缓步动物要渡过缺水时期，就必须慢慢的失水。 而缓步动物Tardigrada这个名字，也是斯巴兰扎尼首次给出的。

水熊虫的化石让我们知道，这一物种早在5亿年前的寒武纪就存在了。从它们被发现开始，人们对缓步动物在动物分类中的位置，形态学，生活方式，组织学以及其隐生性的研究兴趣有增无减。

米勒研究

1785年米勒（O.F.Müller）对这种动物作了深入的观察。他尝试将缓步动物归入动物演化树中并且把它归入壁虱属。米勒所使用的学名Acarus ursellus被林奈写到了他的《自然分类》中。1834年舒尔策发现了有名的Macrobiotus bufelandi。该名字来源于柏林医生Hufeland，他著了一本有关长寿术（德语：Makrobiotik）的书叫《延年益寿之艺术》。相对于斯巴兰扎尼的“复活”，舒尔策认为缓步动物在缺水后再次接触到水时，是“苏醒”过来了。但他的

看法并不是得到很多的认同。他同时代的爱亨伯格则认为，缺水时，缓步动物能分泌一种物质，在里面缓步动物不但能度过困难时期，而且能繁衍后代。数年后“醒过来”的只是它的后代。更有人认为那是一种自然发生（generatio spontanea）。

对缓步动物形态，系统分类和生理研究有着最深远影响的贡献当属法国人Doyères所写的书《Mémoire sur les Tardigrades》（1840-1842年）。他强调了缓步动物在慢慢失水的环境中“复活”的能力。这和当时另一种观点相冲突，就是认为，没有任何预防措施可以阻止完全脱水的动物的死亡。1859年巴黎生物协会最终通过一份超过100页的鉴定形成定论，就是Doyères的意见是对的。新的问题是，在这种脱水环境中，缓步动物的新陈代谢究竟只是变慢了还是停止了。20世纪初，耶稣会神父吉尔伯特·弗兰兹·拉门（Gilbert Franz Rahm）通过缓步动物还能度过低温（绝对零度）环境的现象认为，新陈代谢是停止了。1922年鲍曼通过对脱水隐生的形态和生理方面的研究，再次捍卫了这一观点。

分类研究

1851年Dujardin认为缓步动物是一种原本生活在海洋里的生物，这是缓步动物的分类的第一步。1907-1909年Murray在不列颠-南极探险中收集到多种缓步动物的样本。使得缓步动物的种类在很短的时间内上升到了25种。1928年图灵为缓步动物建立了一个新目。

水熊身体结构水熊身体结构

但缓步动物在动物界中的位置在Doyères的著作中并没有被提及。1851年Dujardin根据它们具有和线虫动物相似的咽，而认为缓步动物是线虫动物的近亲。而1896年海克和1909年里希特斯则认为它的近亲应该是节肢动物。但大部分的专家却认为应是节肢动物。1929年根据当时组织学的证据人们将它划为节肢动物下的纲。到了1953年，人们终于可以有技术基础去测量缓步动物正常和隐生状态下的氧气消耗量。1968年科学家通过电子显微镜观察到缓步动物的储存细胞。1972年拉马佐蒂的专著第二版出版，列举了413种缓步动物。

1974年借拉马佐蒂75大寿之际在意大利城市帕兰扎（Pallanza）举行了第一届国际缓步动物论坛。

形态特征

水熊

水熊 (2张)

缓步动物是多细胞动物。它们非常细小，大部分不超过1毫米，最小的Echiniscus parvulus初生的时候只有50微米。而最大的Macrobiotus bufelandi则只达1.4毫米。通体透明，无色，黄色，棕色，深红色或绿色。它们的颜色主要是它们的食物赋予的。它们食入含类胡萝卜素的食物，类胡萝卜素可以在各器官沉积。

它们由头部，四个体节，被几丁质构成的角质层覆盖。四对脚，末端有爪子，吸盘或脚趾。由长长的细胞组成的肌肉因应体节而分布。口前有两向前突出，一个用于刺进食物，另一个则是吸收工具。前肠有很多成对腺体，薄薄的食道连接中肠。黑铁管www.tjztxy.cn在两个目的水熊虫中肠和末肠之间有马氏管，专司体内的渗透压平衡。

神经系统的构成：咽上下神经节，其中咽下神经节和腹部四个神经节链式相连。体腔中的细胞负责储存。水熊虫没有循环系统和呼吸系统。

缓步动物通常是雌雄异体。它们的性腺是次体腔（事实上，所有的节肢动物都是这样）的残留物，是不成对的囊状器官，或者是在肛门前向外开口，或者是向终肠开口。卵子并不需要事先受精就可以被排出体外。

栖息环境

电镜下的水熊虫，水熊虫在干燥状态或环境恶化时，身体会缩成圆桶形自动脱水静静地忍耐蛰伏（隐生现象），此时会展现惊人的耐力。生命力超强，能在冷冻、水煮、风干的状态下存活，甚至能在真空中或者放射性射线下存活。

分布范围

水熊有记录的约有900余种，其中许多种是世界性分布的。

生存能力

缓步动物门具有全部四种隐生（Cryptobiosis）性（即低湿隐生Anhydrobiosis、低温隐生（Cryobiosis）、变渗隐生（Osmobiosis）及缺氧隐生（Anoxybiosis）），能够在恶劣环境下停止所有新陈代谢。缓步动物也因此被认为是生命力最强的动物。在隐生的情况下，一般可以在高温（151°C）、接近绝对零度（最高纪录-272.8°C）、高辐射、真空或高压的环境下生存数分钟至数日不等。曾经有缓步动物隐生超过120年的记录。

低温隐生

低温就会引起低温隐生。缓步动物能先被冷冻再经解冻而复苏，而且不会对身体造成损坏。1975年Crowe将活动状态的Macrobiotus areolatus放到2毫升-20°C的水中。所有实验动物立刻进入小桶状态。在4°C的水中解冻只需要一分钟。80%的动物成功苏醒。神父拉门曾把水熊虫在-200°C的液态空气里泡了20个月，在-253°C的液态氮里泡了26小时，-272°C的液态氦泡8小时。结果，在之后，水熊虫们像什么都没发生似的，“复活”了。

一些极地鱼类物种会分泌防冻蛋白，自己体内不结冰。但水熊虫似乎允许体内结冰，或它能够自我修复。[3]

低湿隐生

这是最常见的隐生形式，当陆生的缓步动物生活环境开始缺水时即会发生。但当它们再次接触到水的时候，它们能在很短时间之内重新活动。包括陆生缓步动物在内，只有它们身处水中才能存活。如果周边液体被稀释甚至低于体液浓度时，缓步动物就会蜷缩成桶状。背侧的甲片会层叠在一起，甲片之间的弹性角质层会收缩。进入所谓的“小桶状态”（Cask Phase）（T?nnchenform）。在“小桶状态”下，它们的新陈代谢速度会降低到原来的0.01%。[3]

进入“小桶状态”的首要原因是缺氧。实验中停止通风，缓步动物会收缩。但在水中肌肉的收缩状态不能持久。所以“小桶”遇水即会重新舒展，但个体会立即进入窒息状态（Asphyxia）。

缓步动物能渡过缺水期有前提，就是该过程是缓慢进行的而且空气湿度不能太低。干燥过程太快，缓步动物就没有时间去收缩。作违背该前提的实验，可以观察到缓步动物紧压在地表，很难复苏。

缺氧隐生

缺氧隐生发生于缓步动物周遭液体含氧量低于一个阈值。开始的时候缓步动物先收缩，但后来就会伸展到最大状态，同时也是窒息状态，而且它们已没有能力排出进入体内的水分。一些种类能在缺氧状态下存活五天。缺氧隐生时缓步动物的新陈代谢状态不明。

变渗隐生

变渗隐生还没有很好的被观察到。变渗隐生是因为环境的渗透压升高引起的。Macrobiotus bufelandi在0.4%的盐溶液中仍然能活动。在15%的盐溶液中它会在9秒之内进入小桶状态。Echiniscoides sigismundi在淡水中会窒息，但若在三天内将它重新放到海水中，它就会苏醒过来。

高温生存

1842年，法国科学家Doyère表示“小桶状态”下的水熊虫可在125°C的水中存活数分钟。上世纪20年代，神父拉门（G.Rahm),把几只在151°C水中“煮”了15分钟的水熊“复活”。

一些生物会分泌一种叫做“海藻糖（trehalose）”的物质，海藻糖会在细胞内形成一种玻璃状物体，来稳定蛋白等重要物质。他可以控制水分子在高温下膨胀（细胞中水分子高度膨胀是致命的）。

我们会觉得水熊也使用这种方法抵御高温，但学者托马斯·布思比（Thomas Boothby），只有一些水熊会分泌海藻糖，“一部分貌似并不产生海藻糖，或者是是因糖量太低我们检测不到。”他还说到：“我们知道，水熊会分泌一种‘保护剂’，但那东西具体是什么还是个未解之谜。”[3]

胞囊形式

在包囊中渡过困难时期并不算是隐生的一种。

在苔藓和干草间生活的，特别是淡水生的种类能够通过这种胞囊的形式渡过困难时期。在这种状态下缓步动物会缩小成只有原来20%到50%的体积,降低新陈代谢甚至分解部分器官。该过程伴随有三次连续的蜕皮，结束的时候，动物就会被多层角质层外壳所包绕。在这种状态下缓步动物能存活一年。当环境改变回来，该个体能在6到48小时内脱壳而出。

胞囊的形成只会在水中发生。它远不如小桶状态那样具抵抗能力，而且其水分含量也决定了其不具有抗高温能力。

生存状况

德国科隆-波尔兹宇宙医学研究中心研究员、参加本次研究的天体生物学家之一

太空中的水熊太空中的水熊

彼得拉·雷特贝格说，“我们发现，这两种缓步类动物在太空环境中都生活得很好，和在地面上没有多大区别。但是遭受太空环境和太阳辐射双重考验后的样本，存活率很低。” 实际上，当最终被放回水中的时候，暴露在太空环境和太阳辐射双重考验下的缓步类动物只有10%存活了下来，并且，所有的幼虫都没有孵化出来。但是，荣松说，“尽管如此，这也是人类迄今为止发现的第一种在双重暴露下，仍然有样本存活的动物。”雷特贝格推测，可能是缓步类动物的外层，即皮层，可以帮助它们抵御太阳辐射。

研究人员称，和微生物细菌耐辐射奇球菌一样，缓步类动物肯定也有一种细胞机理——可以修复辐射的伤害，或者直接抵御太阳辐射。荣松说，“在遭受太阳辐射的时候，没有数据显示缓步类动物的体内在发生变化。所以，我们不知道太阳辐射对它们的伤害有多大，它们又

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