水熊蟲：對付脫水有秘訣

海生

假如地球上發(fā)生毀滅性的核戰(zhàn)爭，你我是肯定要完蛋的了，連生命力頑強(qiáng)的蟑螂能不能拿到“免死牌”都難說。但有一種動物，科學(xué)家確信絕對可以免于一死，那就是水熊蟲。

水熊蟲是一種非常小的蟲子，最小只有50微米，最大也不超過1.4毫米。你必須用顯微鏡才能看清。在顯微鏡下，它的樣子看起來像一頭憨態(tài)可掬的熊，故得其名。在生物學(xué)分類上，水熊蟲屬于緩步動物，有900多個品種。

高強(qiáng)的抗脫水“武功”

水熊蟲一般生活在苔蘚或者小池塘里。這都是些旱澇不定的地方，很容易造成身體脫水。對大多數(shù)動物來說，身體脫水會造成災(zāi)難性的后果：由于細(xì)胞內(nèi)缺少足夠的水分支撐，細(xì)胞膜會塌陷收縮，這將會殺死細(xì)胞。但水熊蟲卻不怕脫水，它的抗脫水“武功”十分高強(qiáng)。

我們先來看它抗脫水的“武功”高強(qiáng)到何等地步：

20世紀(jì)20年代，一位德國科學(xué)家把處于蟄伏狀態(tài)的水熊蟲分別放在150℃和-200℃低溫的環(huán)境中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不論在何種情況下，只要恢復(fù)常溫并給予水分，水熊蟲就會復(fù)活。

水熊能在微波爐中活上非常長的時間，而人類在相同強(qiáng)度的微波炙烤下，不到1分鐘就會被烤熟。在收藏于博物館達(dá)120年的苔蘚類標(biāo)本中添加水分后，其中的水熊蟲又能復(fù)活。水熊蟲被完全風(fēng)干，10年后泡點水馬上就能活過來。它還是地球上少數(shù)幾個能在近真空狀態(tài)的太空環(huán)境生存下來的物種。

這種小蟲子不可思議的抗脫水本領(lǐng)，真是讓人嘆服，仿佛這是一種外星生命，也一直讓科學(xué)家困惑莫解。

但這個秘密最近終于被破解了。

不同的策略同一套基因

科學(xué)家們對兩種水熊蟲進(jìn)行了分析后發(fā)現(xiàn)，水熊蟲抗脫水的本領(lǐng)源于它們體內(nèi)獨(dú)有的一套蛋白。這些蛋白能幫助細(xì)胞即使在其內(nèi)部失水的情況下也能保持原先的形狀。

不過這兩種水熊蟲應(yīng)對脫水的策略略有不同：一種水熊蟲平常體內(nèi)沒有這些抗脫水蛋白，需要提前24小時預(yù)警來臨時制造;而在另一種水熊蟲身上，這些蛋白則是時刻準(zhǔn)備著的。

這種差異可能跟兩種水熊蟲所生活的環(huán)境中失水有多快有關(guān)。需要預(yù)警的水熊蟲生活在小池塘里，這種地方水不會一下子蒸發(fā)干，生活其中的水熊蟲也許需要24～48個小時之后才會面臨脫水的威脅，這就留給它足夠的時間來趕制抗脫水蛋白。而不需要預(yù)警的水熊蟲，常見于混凝土路面的苔蘚里，在那種環(huán)境下，動物在30分鐘內(nèi)就面臨脫水的威脅，所以體內(nèi)要時刻準(zhǔn)備好抗脫水蛋白。

有意思的是，盡管兩種水熊蟲采用的策略不同，但基因組分析表明，它們身上負(fù)責(zé)應(yīng)付脫水的基因則幾乎完全一樣，唯一不同的是對這些基因的調(diào)控。就好比同一個牌子的電扇，只是設(shè)置的風(fēng)力等級不同。

這個發(fā)現(xiàn)在醫(yī)學(xué)上有很大的應(yīng)用潛力。舉個例子，它能為保存和運(yùn)輸疫苗提供新的方法。目前，有些疫苗必須用液氮來保存，但很多地方并不具備這種冷藏條件。而如果開發(fā)出一種具有水熊蟲抗脫水特性的疫苗，疫苗就能在室溫下干燥、儲存和運(yùn)輸。