水熊虫是什么 号称“地表最强”的水熊虫，它的生存利器是什么？

谁在-20℃睡了30年后在苏醒成功了？谁能在150℃冷静下来？经得起真相空，经得起射线，在6倍深海压力的环境中生存，甚至在月球表面没有食物和水的情况下生存？你一定听过水面上最强的水熊虫的名字。你在显微镜下见过吗？

显微镜下的水熊虫有你想象的那么“强”吗？

水熊虫不是一个物种，而是缓步动物的统称，由1000多个物种组成。这些8爪米其林式的家伙看起来很简单，但是他们忍受极端环境的能力是惊人的。水熊昆虫的栖息地范围很广，在海洋、淡水甚至沼泽中都有。水熊虫要在水环境中生长繁殖，泥干了就有自己的办法:让自己脱水收缩成可逆的“隐藏”状态。在“隐藏”状态下，水熊可以忍受各种极端的物理环境，科学家们一直对这背后的原理感兴趣。

来自日本的研究团队通过基因组分析，发现了水熊虫对抗极端环境的法宝——一种可以“防辐射”的蛋白质。有了它，可以显著减少X射线照射造成的DNA损伤。

一只逐渐从脱水中恢复的水熊

基因组中的秘密

事实上，科学家们已经不是第一次试图找出水熊耐受的机制了。2015年，一位遗传学家对一种淡水水熊(Hypsibius dujardini)进行了测序，声称在水熊的基因组中发现了大量来自其他生物的外源基因，从而提出了水熊通过“水平基因转移”从其他生物获得环境耐受基因的假说。但很快就有科学家质疑基因组数据被微生物污染，结果不可靠。

这一次，日本研究人员选择了一种耐受性最强的水熊物种(Ramazzottius varieornatus)，对其基因组进行了测序，并研究了不同阶段的基因表达。为了避免测序过程中的微生物污染，他们用次氯酸盐和抗生素对水样进行了彻底消毒。

测序结果显示，水熊虫来自外来生物的基因很少(只有1.2%)，远低于之前报道的结果。结果证实，水熊虫对极端环境的抗性关键基因来自于自身的进化，而不是来自于其他外源生物。

水熊虫的基因有什么特别的？与其他动物相比，它有更多的超氧化物歧化酶基因和更多的MRE11基因拷贝(用于修复DNA双链断裂)。这些基因可以帮助减轻氧化损伤，修复DNA，从而起到保护作用。此外，水熊昆虫体内还有一些与环境胁迫相关的基因，可能有助于它们度过难关。

辐射防护“屏蔽”

通过基因组和基因表达的研究，科学家们还发现了水熊昆虫抵御辐射伤害的独特武器——伤害抑制器(water抑制器，Dsup)。这种蛋白质从水熊昆虫的胚胎期就开始大量表达。它可以与DNA结合，起到“屏蔽”的作用，抵抗辐射损伤。

在水熊虫中，Dsup蛋白充当DNA抵抗辐射的“盾牌”。

这种蛋白质“盾牌”也可以在其他细胞中发挥保护作用。研究人员让实验室培养的人类细胞表达这种“屏蔽蛋白”。结果，与没有“屏蔽”的普通细胞相比，表达Dsup蛋白的细胞在接受x光辐射后仍保持一定的细胞活性和增殖能力，其DNA损伤比对照组减少了40%。

知道了这种蛋白质“盾牌”，总有一天，人类或许能够提高自己抵御X射线辐射或其他生物的能力，或许会变得更适应太空的环境，但这不会很快实现。研究人员还表示，Dsup蛋白不是万能的。虽然效果明显，但只减少了一半左右的DNA损伤。

为了全面了解水熊虫的基因组功能，还需要更多的后续研究工作。继水熊虫“超级幸存者”之后，人类可能会学到更多在极端环境下生存的方法。

参考文献:

1 . http://www . nature . com/ncomms/2016/160920/ncomms 12808/full/ncomms 12808 . html

2 . http://gizmodo . com/genes-hold-the-key-to-the-water-bears-industriability-1786814698

除了水熊虫，还有哪些丑陋的生物或者动画形象赢得了你的心？

AI和同事等你玩呢~