水熊蟲

水熊也稱水熊蟲（Water Bear），人送外號「小美」，這是對緩步動物門（Tardigrata）生物的俗稱。水熊蟲的種類約有1000多種，其中許多種是世界性分布的。水熊體型極小，體長通常小於1毫米，有八隻腳，尾端附有爪子或者吸盤。 水熊是地球上已知生命力最強的生物，可以在沒有防護措施的條件下在外太空生存，在喜馬拉雅山脈（海拔6000米以上）、溫泉、南極和深海（海拔4000米以下）都能生存。

水熊蟲 原圖鏈接 來自搜狗網圖片

目錄

簡介

緩步動物門(Tardigrada)，俗稱水熊蟲、熊蟲。它們體長大部分不超過1毫米，大多數只有0.5毫米左右， 出生的時候只有50微米。除頭部外，有4個體節，每個體節上具1對足。水熊蟲是緩步動物門中的一類，它們的身體由頭部和四個體節構成，身體被角質層覆蓋，長長的細胞組成的肌肉填滿各個體節。它們的口部有兩個向前突出物，一個用於刺進食物，一個用於吸收液體。每個體節兩條腿，共有八條腿。根據種類的不同，腿的末端長有爪子、吸盤或腳趾。腹中空空的水熊蟲通體透明無色，而吃飽了的水熊蟲則色彩各異。它們體表的顏色主要由含類胡蘿蔔素的食物賦予，依據攝入的類胡蘿蔔素多寡，它們會變化為黃色、棕色、深紅色或綠色。水熊蟲適應性極強，在海拔6000米以上的喜馬拉雅山和4000米以下的深海海溝均有分布，甚至可以忍受真空環境。
已知約1200種，分3個綱：異緩步綱(Heterotardigrada)，如水熊蟲(Hypsibius dujardini)；中緩步綱(Mesotardigrada)；真緩步綱(Eutardigrada)，如緩步蟲(Macrobiotus)等。

形態特徵

水熊蟲由頭部，四個體節，被幾丁質構成的角質層覆蓋。四對腳，末端有爪子，吸盤或腳趾。由長長的細胞組成的肌肉因應體節而分布。口前有兩向前突出，一個用於刺進食物，另一個則是吸收工具。前腸有很多成對腺體，薄薄的食道連接中腸。在兩個目的水熊蟲中腸和末腸之間有馬氏管，專司體內的滲透壓平衡水熊身體結構。
神經系統的構成：咽上下神經節，其中咽下神經節和腹部四個神經節鏈式相連。體腔中的細胞負責儲存。水熊蟲沒有循環系統和呼吸系統。
緩步動物通常是雌雄異體。它們的性腺是次體腔（事實上，所有的節肢動物都是這樣）的殘留物，是不成對的囊狀器官，或者是在肛門前向外開口，或者是向終腸開口。卵子並不需要事先受精就可以被排出體外。

物種分布

生活在淡水、陸地及海水裡的微型後生動物，分布在從北極到南極以及從喜馬拉巫山坡地到海洋深處的不同生境裡。 絕大多數陸生，有些淡水生，極少數種類海生。 水熊可在地球上幾乎任何有水的地方生存，最近在日本一個停車場發現了一個水熊新種。迄今為止已經發現超過1000種水熊。水熊大多分布於苔蘚和地衣中。在日本發現的新種水熊之奇特並不在於它是在城市中被發現的，而在於它的卵的頂部有意大利麵條形狀的扭動卷鬚。這些卷鬚有可能讓水熊產下的卵能附着在地面上。 中國緩步動物物種豐富，初步統計約有2綱、3目、6科、20屬、177種，包括5個首次發現的物種(Echiniscus crebraclava、Hypechiniscus fengi、Diphascon gani、Doryphoribius mcinnesae、Macrobiotus wuyishanensis)、2個新記錄屬(Hypechiniscus、Calohypsibius)及21個新記錄種(Echiniscus bigranulatus、 Echiniscus curiosus、Echiniscus dreyfusi、Echiniscus menizdi、Echiniscus perarmatus、 Echiniscus phocae、Echiniscoides pooensis、Echiniscus scrabrospinesus、Echiniscus semifoveolatus、Echiniscoides sigismundi、Isohypsibius stenostomus、Diphascon (Diphascon) nobilei、Diphascon(Diphascon) sexbullatum、calohypsibius ornatus、 Calcarobiotus(Calcarobiotus) digeronimoi、Macrobiotus crenulatus、Macrobiotus hibiscus、Macrobiotus ragonesei、Macrobiotus tericola、Minibiotus scopulus、 Ramazzottius anonalus)。

生存及環境

水熊有記錄的約有1000餘種，其中許多種是世界性分布的。全球幾乎都有它的存在，極寒、深海、沸泉里都可以找到它。水熊蟲是 最 「堅韌不拔」的動物，可能也是目前人類已知最彪悍的動物。據報道，-200℃下它們可活若干天，-272℃和181℃均可存活2分鐘；在5700戈瑞強度的放射線下也可生存；還可以承受600兆帕斯卡的巨大壓力；而且在真空中都不會死亡。 緩步動物門具有全部四種隱生，能夠在惡劣環境下停止所有新陳代謝。緩步動物也因此被認為是生命力最強的動物。在隱生的情況下，一般可以在高溫（151℃）、接近絕對零度（-272℃）、高輻射、真空或高壓的環境下生存數分鐘至數日不等。曾經有緩步動物隱生超過120年的記錄。

• 低濕隱生

這是最常見的隱生形式，當陸生的緩步動物生活環境開始缺水時即會發生。水熊蟲會產生蛋白質去替代缺失的水。當它們再次接觸到水的時候，水會重新充滿細胞溶解蛋白質，它們能在很短時間之內重新活動。包括陸生緩步動物在內，只有它們身處水中才能存活。如果周邊液體被稀釋甚至低於體液濃度時，緩步動物就會蜷縮成桶狀。背側的甲片會層疊在一起，甲片之間的彈性角質層會收縮。進入所謂的「小桶狀態」。進入「小桶狀態」的首要原因是缺氧。實驗中停止通風，緩步動物會收縮。但在水中肌肉的收縮狀態不能持久。所以「小桶」遇水即會重新舒展，但個體會立即進入窒息狀態。緩步動物能渡過缺水期有前提，就是該過程是緩慢進行的而且空氣濕度不能太低。乾燥過程太快，緩步動物就沒有時間去收縮。作違背該前提的實驗，可以觀察到緩步動物緊壓在地表，很難復甦。

• 缺氧隱生

缺氧隱生發生於緩步動物周遭液體含氧量低於一個閾值。開始的時候緩步動物先收縮，但後來就會伸展到最大狀態，同時也是窒息狀態，而且它們已沒有能力排出進入體內的水分。一些種類能在缺氧狀態下存活五天。缺氧隱生時緩步動物的新陳代謝狀態不明。

• 低溫隱生

低溫就會引起低溫隱生。緩步動物能先被冷凍再經解凍而復甦，而且不會對身體造成損壞。1975年Crowe將活動狀態的Macrobiotus areolatus放到2毫升-20℃的水中。所有實驗動物立刻進入小桶狀態。在4℃的水中解凍只需要一分鐘。80%的動物成功甦醒。

• 變滲隱生

變滲隱生還沒有很好的被觀察到。變滲隱生是因為環境的滲透壓升高引起的。Macrobiotus bufelandi在0.4%的鹽溶液中仍然能活動。在15%的鹽溶液中它會在9秒之內進入小桶狀態。Echiniscoides sigismundi在淡水中會窒息，但若在三天內將它重新放到海水中，它就會甦醒過來。

研究及實驗

2007年，科學家們進行了一次極端試驗。他們向太空發射了火箭飛船，並將水熊蟲置於裸露的飛行器中。該飛船在低地球軌道的太空中航行，充分暴露在高能紫外線輻射中。十天後，飛船回到地球。科學家們對飛船上搭載的水熊蟲進行水合後，超過68%的保護主體在高能紫外線輻射下倖存了下來，並且有許多自行產生了胚胎，還有少數在充分暴露在太陽輻射後存活了下來。
2011年5月，意大利的科學家將水熊蟲與其他極端微生物放在一起搭乘STS-134號航天飛機突入太空進行實驗。最後得出「微重力及宇宙輻射對水熊蟲等緩步動物的飛行影響不大，它們肯定能在太空研究中扮演有用的角色。」的結論。
大部分水熊蟲都不懼怕宇宙輻射，它們不吃不喝生存超長時間以及與生俱來的隱生特性引起了醫療、藥物、生物、人類壽命、宇宙航空等諸多領域的濃厚興趣。但時至今日，水熊蟲依然帶着神秘的面紗，人類對它們的研究只是冰山一角。
2019年2月，在2月21日左右，以色列航天器Beresheet搭乘SpaceX的獵鷹9號火箭發射升空離開地球，而它的目的地，正是月亮。結果很不幸，當它於4月11日接近月球表面時，在距離月球表面不足10公里處主引擎失靈，並以每小時500公里速度撞向月球。這些被帶到獵鷹9號火箭上的水熊蟲極有可能活着，並將會長久保持假死狀態，除非它們在月球遇到了水與氧氣。

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