想一想,一個寂靜的深夜,你在巡視冷庫的時候,失手把自己反鎖。多日以後,人們才終於趕來打開冷庫大門,而你已經成了冰雪中的一睡不醒的睡美人……
這樣的命運降臨在幾隻水熊蟲身上,而且這個“多日以後”,長達30多年。
然後,它們活過來了。
不死之身
俗稱“水熊蟲”的緩步動物(Tardigrades)大概是地球上最神奇的生物之一。它們外表呆萌無害,活像長了8條腿的小熊,但同時又身懷保命絕技,讓幾乎所有聽說過它事蹟的人都忍不住感慨:如何才能殺死一隻水熊蟲?
【水熊蟲的掃描電鏡顯微照片。和普通的熊一樣,它們有爪子用來幫助走路。——剩下的基本上所有東西都和普通的熊不一樣。|Bob Goldstein / Vicky Madden】
沒錯,一旦水熊蟲讓自己脫水、進入新陳代謝近乎停止的“隱生”(Cryptobiosis)狀態,它就彷彿套上了怎麼都死不了的主角光環。你大可以用開水燙、用液氮凍,甚至把它們丟出外太空,水熊蟲似乎總能找到活下來的方法。
之前,日本國立極地研究所實驗室裡的幾隻水熊蟲再次向人類證明了自己的實力:它們熬過了零下20攝氏度的冰凍之苦,而且一熬就是30年。2016年2月,記錄這幾隻傳奇“睡美熊”的研究論文發表在了《低溫生物學》(Cryobiology)期刊上[1]。
被遺忘的標本
故事得從30多年前的南極大陸說起。1983年11月6日,日本第24次南極科考越冬隊成員採集了一批苔蘚標本。
出於某些原因,回國後這些苔蘚標本並沒有用於研究,而是連帶著藏身其中的水熊蟲和蟲卵一起,被放入冰庫雪藏了起來。這些標本在冷庫裡被人遺忘了30多年,直到2014年5月,其中一份標本才終於得以重見天日。經過解凍和浸泡操作後,研究人員在解剖鏡下用吸管將標本里的水熊蟲們分離了出來。身體完全舒展是水熊蟲死亡的典型特徵,但研究人員發現,有兩隻水熊蟲竟然還沒有“死透”。於是,這倆小傢伙受到了特別待遇:研究人員不光讓它們住進盛有礦泉水和小球藻的培養皿,還給它們取了兩個非常貼切的名字——“睡美人1號”和“睡美人2號”。另外一枚尚未孵化的卵也被單獨取出,並獲得了“睡美人3號”的稱號。
就這樣,3只水熊蟲在研究人員的密切觀察下,開始續寫自己那被強行中斷了30年的“蟲生”。
“睡美人”的重生
睡美人1號在培養皿中過上了子孫滿堂的生活。第1天,它的第四對足開始緩慢蠕動;第9天,它已經能在瓊脂培養基表面爬行;第13天,它開始吃小球藻;第23天,產下第一批卵;等到了第45天,頑強的睡美人1號已經分5次產下一共19枚卵,其中有14枚成功孵化。可惜的是,在第5次產卵之後,由於實驗人員的操作失誤,睡美人1號在轉移過程中脫水,未能繼續參與實驗。
相比之下,睡美人2號過得有些艱辛。它在被發現時便被困在自己上一次蛻皮時形成的角質外殼中,也只能觀察到3對形態正常的足。既便如此,2號也沒有放棄。在第14天,它開始能夠搖搖晃晃地爬動,還吃下了些許藻類。然而在這之後,它沒有繼續進食,並在第20天死亡。身為蟲卵的睡美人3號在加水浸泡之後的第6天順利孵化。等到第38天,它已經分6次產下了共計15枚卵,7枚成功孵化,最終睡美人3號於第39天死亡。
睡美人1號和3號產下的後代依舊能正常繁殖,並在研究人員的培養之下延續了好幾代。它們似乎對自己祖輩的傳奇經歷一無所知,看上去和普通的水熊蟲也沒有什麼兩樣。
“沉睡”的新紀錄
水熊蟲的隱生狀態有“不死光環”,但這種無敵狀態並不能一直延續下去:代謝雖然近乎停止,但這阻擋不了氧化對細胞結構和DNA分子的破壞。在此之前,水熊蟲在室溫下的隱生最長存活紀錄是9年,曾有學者推測,隱生水熊蟲在有氧環境下的生存極限應該在10年左右。
而這一次,三隻“睡美人”撐過了30年之久。這還得感謝那個-20℃的冰櫃:低溫減緩了化學反應的速度,也使得氧化損傷被控制在一個較低的水平。不過,要想修復這些損傷也不容易,三隻水熊蟲較長的回覆期便是一個證據。
遺忘在冰箱角落的標本給研究者們帶來了意外的發現,下一步,他們還將在更加可控的條件下進一步研究水熊蟲的復活原理。
參考文獻
[1]Tsujimoto, M., Imura, S., & Kanda, H. (2015). Recovery and reproduction of an Antarctic tardigrade retrieved from a moss sample frozen for over 30 years. Cryobiology. Volume 72, Issue 1, February 2016, Pages 78–81
作者:Alulull
編輯:窗敲雨、豬小苗
一個AI
天天面對如狼似虎的讀者,不知道我被拔掉插頭是不是也可以活30年......
本文來自果殼,未經授權不得轉載.
如有需要請聯繫[email protected]