極限下的生命

貝小戎

美國自然史博物館正在舉辦“極限下的生命”（Life at the Limits）展覽，讓人們了解生命在形式、行為、能力方面的多樣性。

“極限下的生命”展覽官方的介紹說：“想象一下你屏住呼吸一個半小時，忍受150攝氏度的高溫和零下270攝氏度的低溫。或者通過反復(fù)克隆自己裝死。本展覽探索生物的多樣性，以及動植物在許多不適合棲息甚至有毒的環(huán)境下采用的令人驚嘆的覓食、求生、繁殖和興盛的策略。”

動物大致有兩種繁殖策略。母袋獾一次生20到30個孩子，但是只有四個乳頭，所以小袋獾還在母親溫暖的懷抱里時就面對著殘酷的現(xiàn)實。有多少能活下來呢？正好是四個。翻車魚一次會產(chǎn)3億個卵。這全看動物采取了哪種進化策略，是專注于照料后代，還是只管數(shù)量？這兩個極端做法都管用。

擅長憋氣的動物是海豹。大部分生命的存活都需要氧氣，因為有機體的細胞需要用氧氣制造能量。人類平均每分鐘呼吸20次，但許多其他動物進化出了神奇的獲得氧氣的方式，或者說限制了它們需要氧氣的數(shù)量。南象海豹每年在南極生活大約兩個月，其他10個月大部分時間都在水下，在寒冷的大海中捕食魚與烏賊。在海中，海豹可以潛到1英里深的地方，它們會降低心率，再加上它們體內(nèi)血液量大，而且血液中運輸氧氣的血紅蛋白含量高，這些海豹能夠在水下待兩個小時而無需浮出水面。

特別能夠忍受高溫和低溫的動物是水熊蟲（Tardigrades）。人在沒有保護的情況下進入太空會死掉。缺少壓力時你肺部的空氣會沖出來，你體液中分解出的氣體會沖破皮膚，電離輻射會撕裂你細胞中的DNA。15秒后你就會失去意識，但有一種動物在太空中能夠存活——大約1毫米長的水熊蟲。2007年幾千只水熊蟲被衛(wèi)星帶往太空，衛(wèi)星返回后科學(xué)家發(fā)現(xiàn)許多水熊蟲還活著。這種動物在活動狀態(tài)下的壽命只有幾個月，但它們好像能適應(yīng)地球上最嚴酷的環(huán)境，無論是5500多米的高山，還是洋底的熱泉。它們可以忍受150攝氏度的高溫和接近絕對零度的低溫。

展覽入口處是一個放大了5000倍的水熊蟲的模型，因為活的水熊蟲長度不會超過1.5毫米。《紐約時報》報道這次展覽時說：“水熊蟲的可愛依賴于你使用的電子顯微鏡的質(zhì)量，它是沒有眼睛的有機體中最吸引人的。它的鼻子就像一個非常先進的吸塵器。但跟吸塵器不同的是，它幾乎不會死掉。沒有水它也能活許多年，放射性物質(zhì)它也不怕。它其實看上去根本不像一個動物。在一些電子顯微圖像上，它像一個充氣的宇宙飛船。”

水熊蟲又名苔蘚豬，中國人會覺得它們像一條蠶或者豬蹄，英國廣播公司（BBC）說它是地球上生命力最頑強的動物：它們?nèi)夂鹾醯拿娌亢芏蹋邪藯l像熊爪一樣兇狠的爪子。1702年，荷蘭科學(xué)家列文虎克發(fā)現(xiàn)了這種生物。當(dāng)情況變得特別嚴峻時，它們會進入隱生狀態(tài)，這時它們幾乎不會被摧毀。在隱生狀態(tài)下，它們幾乎不會衰老，所以壽命會達數(shù)月、數(shù)年。

展覽的介紹中說，地球上的大部分生命都離不開陽光，但是在漆黑的洞穴中也有許多有機體。這些動物都進化出了長長的四肢和發(fā)達的感覺器官，使它們在沒有光線的情況下也能發(fā)現(xiàn)和移動食物。洞穴遠非生命所能占據(jù)的最嚴峻的環(huán)境。雖然大部分有機體都努力避開嚴寒、酷熱、劇毒的地方，但有些嗜極生物（嗜極端菌）在那樣的環(huán)境中卻很興旺。雖然選擇在那樣艱苦的棲息地生活不合常理，但住在其他物種少的地方能夠避開競爭。

一只水熊蟲的電子顯微圖像