地表最強(qiáng)生物！科學(xué)家發(fā)現(xiàn)水熊蟲新屬種，擁有防護(hù)罩抵御超強(qiáng)紫外線輻射

最近，一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)了水熊蟲一項(xiàng)新技能：當(dāng)水熊蟲暴露在紫外線下時(shí)，身體會(huì)發(fā)出藍(lán)光，利用螢光(fluorescence)來做為抵擋輻射的防護(hù)罩。

水熊蟲水熊是緩步動(dòng)物的俗稱，體型極小，50微米到1.4毫米不等，該生物共計(jì)1300余種，從6000多米高的喜馬拉雅山脈到4000多米深的海底都有它的身影。

這種生物號(hào)稱“地表最強(qiáng)”，在高溫、低溫甚至真空中都內(nèi)很好地生存。2013年，歐洲宇航局曾將水熊蟲暴露在飛船外,在天空中飛行了10天，這種生物不僅沒死，還能正常繁殖后代。

在對(duì)其最近的一項(xiàng)研究中，印度科學(xué)研究所的生物化學(xué)家桑迪普·埃斯瓦拉帕(Sandeep Eswarappa)及其同事使用紫外線照射水熊蟲，以測(cè)試這類生物的耐受水平。

紫外線是電磁波譜中波長為400nm～10nm輻射的總稱，長時(shí)間照射會(huì)對(duì)身體造成很大傷害，甚至導(dǎo)致皮膚癌。生物體有各種各樣的策略來保護(hù)自己免受紫外線輻射，例如DNA修復(fù)機(jī)制和紫外線吸收化合物(哺乳動(dòng)物的黑色素就是一個(gè)很好的例子)。

在實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家使用紫外線照射了采集到的水熊蟲樣本，照射能量達(dá)到了每平方米1千焦耳，照射時(shí)間15分鐘。這一輻射量足以殺死絕大多數(shù)微生物，也會(huì)對(duì)人類造成很大損傷。

照射結(jié)束后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大多數(shù)被稱作“Hysibius exemplaris”的水熊蟲都死亡了，剩下的同種水熊蟲在24小時(shí)后全部死亡。但科學(xué)家驚訝地發(fā)現(xiàn)，一組帶有紅棕色斑點(diǎn)的水熊蟲并沒有立即死亡，甚至還存活了30天。

科學(xué)家隨即展開后續(xù)測(cè)試，提高了照射能量，使紫外線輻射劑量高達(dá)每平方米4千焦耳，照射時(shí)間長達(dá)一個(gè)小時(shí)。結(jié)果同樣令人震驚，60%此類生物還是存活了30天。

這樣特性的生物此前并未記錄在案，因此科學(xué)家將其歸為新物種，并將其命名為ParamacrobiotusBLR。

發(fā)出熒光的水熊蟲 圖源：H R. Suma et al.

研究人員對(duì)輻射后的水熊蟲進(jìn)行每日生命跡象、運(yùn)動(dòng)和產(chǎn)卵觀察，最后發(fā)現(xiàn)“在經(jīng)過紫外線處理和未經(jīng)處理的ParamacrobiotusBLR樣本之間，產(chǎn)卵數(shù)，孵化率和孵化時(shí)間沒有顯著變化”。

研究人員又用倒置熒光顯微鏡對(duì)其進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)它們會(huì)發(fā)出藍(lán)色熒光。學(xué)家們認(rèn)為這種熒光可能與抗紫外線性有關(guān)，因此進(jìn)行了一個(gè)新實(shí)驗(yàn)。

科學(xué)家再提取了螢光色素轉(zhuǎn)移到其他水熊蟲以及線蟲身上，經(jīng)過紫外線照射，最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果確認(rèn)了Paramacrobiotus 屬水熊蟲身上的螢光能讓生物在紫外線照射下的存活率翻倍。

確切的保護(hù)機(jī)制尚不清楚，但Eswarappa的團(tuán)隊(duì)?wèi)岩蔁晒馄帘螘?huì)吸收有害的紫外線輻射，并發(fā)出無害的藍(lán)光。團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這種新型水熊蟲可能已經(jīng)進(jìn)化出紫外線防護(hù)罩，用來應(yīng)對(duì)印度南部熱帶地區(qū)強(qiáng)烈的陽光。

此次實(shí)驗(yàn)所用的水熊蟲是水泥墻周圍生長的苔蘚中提取的，其生長環(huán)境并無高溫、低溫或者高壓等特殊特征，因此可以排除水熊蟲所處環(huán)境對(duì)其抵御紫外線能力的影響。

研究人員未提及這一新發(fā)現(xiàn)的潛在應(yīng)用場(chǎng)景。

這一研究已發(fā)表在《生物學(xué)快報(bào)》雜志上。

編譯/前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP資訊組

原文來源：

https://interestingengineering.com/glowing-tardigrade-shows-high-resistance-to-lethal-levels-of-uv-radiation

https://www.sciencenews.org/article/tardigrade-water-bear-glow-blue-ultraviolet-light

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