地球最强生命，怎么可以这么萌！

说起地球上最强大的生命，很多人会联想到曾经称霸地球数百万年恐龙。但就这样的霸者，在白垩纪末期的生物大灭绝里也逃不过灰飞烟灭，变成化石，在博物馆里供人瞻观。

而我们今天的主角，是一种连续从地球5次大规模生物灭绝中存活下来的生命，是一种几乎能够在任何极端环境下存活的生命，是甚至能直接暴露在外太空存活的生命。说它是打不死的小强吧，可人家曾经和小强祖宗的祖宗谈笑风生，真的比小强不知道要高到哪里去了。这就是我们今天的主角——水熊虫。

啥啥啥，地球最强的生命，竟然如此萌萌哒？！

水熊虫到底是个啥？

常说的水熊虫并不是一种特定生物，而是对缓步动物（Tardigrades）家族内生物的昵称，顾名思义，这是一类能“慢慢走路”的生物。它走的多慢呢？我们可以看看底下的几张图片（以下gif均来自https://giphy.com/gifs）。

我爬我爬我爬爬爬，哎呦可真累人哟~~ 我抓我抓我抓抓抓

这只蠢萌的小家伙是不是超可爱？细心的读者可能也从这几张图片中发现了，它们好像非常的小，只能在显微镜下拍到？没错，这种有8只脚，长着细细的小爪子，走路蠢萌的动物通常只有零点几毫米长，最小的种类出生时只有50微米，最大的种类也只有1.4毫米。这么小的尺寸，连草履虫都能欺负它。

哎呀有个草履虫····

在动物分类学中，缓步动物自成一门（缓步动物门），在生物的进化地位上非常特殊，处于环节动物（如蚯蚓）和节肢动物（如昆虫）中间的过渡生物。但由于对缓步动物的系统研究较少，这三类动物之间的物种进化证据并不完善。

叫兽君手绘的，献丑了，咳咳

我们还不能下结论说蚯蚓进化成了水熊虫，水熊虫再进化成了蚕宝宝。更有可能的是它们都来自于同一祖先。

凭什么叫最强生命？

那是因为人类发现了这种生物具有不可思议的生命力。早在1774年，为水熊虫定名的科学家就发现它在完全失水的环境下也能存活，并通过“自我脱水”来保存自己（刘慈欣笔下的三体人灵感可能来源于此）。在接下来的两百多年里，科学家们惊讶的发现水熊虫几乎能够抵御所有的极端环境：下至绝对零度，上至151度高温，干燥，缺氧，高盐，它都能存活下来。甚至可以在完全干燥的环境下休眠120年，接触水分后立即苏醒。它的生态分布也及其广泛，无论是在6000米海拔的青藏高原，4000米深的海沟，还是滚烫的硫磺温泉，我们都能找到这类顽强得可怕的小生命[1]。

人们在表示极度赞扬时会说：“这么牛，咋不上天呢？”还别说，水熊虫这么牛，确实是上过天的，2007年俄罗斯“光子－M3”科研卫星将这些小生命带上了太空[2]。欧洲宇航局的科学家将休眠的水熊虫暴露在充满太空辐射的真空环境一段时间，回到地球后发现这些小生命一部分竟然还能活蹦乱跳。这也是史上报到的首例也是唯一一例能直接忍受外太空环境的生命。

那么水熊虫怎么抵御这些极端恶劣的环境呢？

这就要归功于它的一种特殊的生命形态：隐生状态。当极端环境来临时，水熊虫能够立刻改变身体形态——把自己缩成一团，并用富含几丁质的外壳将自己压缩成一个“小桶”状[3]。“小桶”的结构坚固而紧密，能起到隔绝外界各种伤害，并保护内部细胞团的作用。同时，水熊虫在极端环境下能够暂停几乎所有的新陈代谢，扔掉不需要的各种器官，让核心部分的细胞进入休眠。而一旦环境变得适宜，水熊虫就从隐生状态迅速复苏，伸出小胳膊小腿，继续萌萌哒了。

隐生状态

水熊虫的“小桶”状态，能最抵御几乎所有的恶劣环境。和细菌的芽孢，真菌的孢子，莲子厚厚的种皮有异曲同工之妙。干燥环境下水熊虫的“小桶”甚至能像花粉一样，被微风吹拂到大江南北。

最强生命的基因秘密？

随着分子生物学和基因组学的发展，从基因水平解释生命现象是必然的趋势。如果能够掌握水熊虫强大生命力的基因秘密，对人类的意义不言而喻。

近百年，人们热衷于研究水熊虫的生物分类学和行为学，可在基因层面整个缓步动物门的研究都少得可怜，可能是因为它又小又复杂，也没有什么经济价值。在1960年倒是有位叫做Syndey Brenner的大牛想要找一种研究发育生物学和神经生物学的模式生物，最早的时候他选择了水熊虫[4]，然而在深入研究的时候发现这小家伙的神经太过复杂，完全无从下手，就放弃了它。最终他选择了另外一种在后世生物学大名鼎鼎的模式生物——秀丽隐杆线虫（C. elegans.）

水熊虫 秀丽隐杆线虫

水熊虫VS秀丽隐杆线虫，颜值上水熊虫完胜，可知名度上却被甩了好几条街

直到21世纪，随着对水熊逆天生命力的研究不断加深，更多科研团队才开始对水熊的基因感兴趣。2015年美国科学家，水熊研究的专家Bob Goldstein和他的团队首次对一种叫Hypsibius dujardini的水熊虫进行了全基因组测序[5]，在测序结果出来之后他们得出了一个惊人的结果：水熊虫的整个DNA里，有17%的DNA不是它自己的，是从其他生物内偷来的！[5，6]这下舆论一片哗然了，说水熊正因为是一个基因“神偷”，它偷去了藻类，真菌和其他生物的DNA，才能利用这些生物DNA对抗极端的环境。

基因“神偷”的说法火了大半年，Georgios Koutsovoulos和他的英国小伙伴发表了另一篇文章直接进行打脸[7]。他们对H. dujardini进行了深度测序，发现其实来源于其他生物的DNA最多只有1-2%，17%的有可能只是样品污染……

我到底偷没偷DNA啊？你倒是说清楚啊！

基因神偷的争议还没完[8]，今年3月Goldstein的团队在水熊的基因信息中，又找到了一个惊人的发现。他们从水熊虫的体内发现了一类特殊的蛋白质TDP[9]，这类蛋白质能在水熊虫缓慢失水时有效的保护水熊的细胞，并帮助它度过干燥状态。他将这类蛋白弄到大肠杆菌和酵母里表达后，发现能有效提高这两种生物的干旱存活率。利用这类蛋白，我们是否可以让更多的生物抵抗干旱呢？

Bob Goldstein的团队将一系列的TDP蛋白转化到酵母菌（上图A）和大肠杆菌（上图B）中表达，发现转入某一些蛋白的菌株在脱水后的存活率能有显著的提高，最高可以提升近千倍的存活率。

抗旱的基因找到了，找到抗高温的、抗低温的、抗低氧的基因还会远吗？水熊虫的DNA就像是一个大宝库，一定还有更多的宝藏值得我们挖掘。

如何饲养水熊虫？

首先，你需要抓到一只野生的水熊虫。在哪里能见到这种地球最强生命呢？大多数水熊虫生活在各种常见的潮湿地带，比如一片山石上的苔藓，一片腐烂的枯叶，池塘上的浮萍，都可能有水熊虫的身影。也许在踏青时你鞠起一捧山泉，就能喝下好几十只进肚子……

那么，先找一个雨后的树林，抓取一片带泥水的苔藓吧。用水充分浸没苔藓，泡一泡。然后把苔藓扭一扭，将它的水分挤到一个干净的培养皿中(这时候不要舔一舔了)。

（http://www.wikihow.com/Find-and-Care-for-a-Pet-Tardigrade-(Water-Bear)）

接着，利用高倍放大镜或者有条件的也可利用倒置显微镜或者解剖镜来观察小水滴，找一找有没有爬动的小水熊。如果找到了，就把苔藓丛放回带有水熊虫的水滴上，将培养皿置于湿润且有光照的条件下，水熊虫就能饲养起来了。

某些水熊虫是肉食动物，需要捕捉一些更小的水生生物（例如轮虫，水蚤，蠕虫等）为食。因此，可能需要通过加入一些池塘里的水来投喂小水熊虫哦~

抓着水蚤的水熊虫，有吃的我真呀真得意~

好啦，最后，祝大家养熊和逗熊开心~

参考资料：

1. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BC%93%E6%AD%A5%E5%8A%A8%E7%89%A9%E9%97%A8

2. Jönsson K I, Rabbow E, Schill R O, et al. Tardigrades survive exposure to space in low Earth orbit[J]. Current biology, 2008, 18(17): R729-R731.

3. http://www.technology.org/2014/08/27/alien-candidate-earth/

4. http://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(02)00959-4?_returnURL=http%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0960982202009594%3Fshowall%3Dtrue

5. Boothby T C, Tenlen J R, Smith F W, et al. Evidence for extensive horizontal gene transfer from the draft genome of a tardigrade[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015, 112(52): 15976-15981.

6. Moreira D, López-García P. Protist Evolution: Stealing Genes to Gut It Out[J]. Current Biology, 2017, 27(6): R223-R225.

7. Koutsovoulos G, Kumar S, Laetsch D R, et al. No evidence for extensive horizontal gene transfer in the genome of the tardigrade Hypsibius dujardini[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016, 113(18): 5053-5058.

8. Arakawa K. No evidence for extensive horizontal gene transfer from the draft genome of a tardigrade[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016, 113(22): E3057-E3057.

9. Boothby T C, Tapia H, Brozena A H, et al. Tardigrades Use Intrinsically Disordered Proteins to Survive Desiccation[J]. Molecular cell, 2017, 65(6): 975-984. e5.