「水熊虫」修訂間的差異檢視原始碼討論檢視歷史
| 行 4： | 行 4： | ||
==简介== | ==简介== | ||
| − | 缓步动物门(Tardigrada)，俗称水熊虫、熊虫。它们体长大部分不超过1毫米，大多数只有0.5毫米左右， 出生的时候只有50微米。除头部外，有4个体节，每个体节上具1对足。水熊虫是缓步动物门中的一类，它们的身体由头部和四个体节构成，身体被角质层覆盖，长长的细胞组成的肌肉填满各个体节。它们的口部有两个向前突出物，一个用于刺进食物，一个用于吸收液体。每个体节两条腿，共有八条腿。根据种类的不同，腿的末端长有爪子、[[吸盘]]或脚趾。腹中空空的水熊虫通体透明无色，而吃饱了的水熊虫则色彩各异。它们体表的颜色主要由含类胡萝卜素的食物赋予，依据摄入的类胡萝卜素多寡，它们会变化为黄色、棕色、深红色或绿色。水熊虫适应性极强，在海拔6000米以上的喜马拉雅山和4000米以下的深海海沟均有分布，甚至可以忍受真空环境。<br> | + | 缓步动物门(Tardigrada)，俗称水熊虫、熊虫。它们体长大部分不超过1毫米，大多数只有0.5毫米左右， 出生的时候只有50微米。除头部外，有4个体节，每个体节上具1对足。水熊虫是缓步动物门中的一类，它们的身体由头部和四个体节构成，身体被角质层覆盖，长长的细胞组成的肌肉填满各个体节。它们的口部有两个向前突出物，一个用于刺进食物，一个用于吸收液体。每个体节两条腿，共有八条腿。根据种类的不同，腿的末端长有爪子、[[吸盘]]或[[ 脚趾]] 。腹中空空的水熊虫通体透明无色，而吃饱了的水熊虫则色彩各异。它们体表的颜色主要由含[[ 类胡萝卜素]] 的食物赋予，依据摄入的类胡萝卜素多寡，它们会变化为黄色、棕色、深红色或绿色。水熊虫适应性极强，在海拔6000米以上的[[ 喜马拉雅山]] 和4000米以下的深海海沟均有分布，甚至可以忍受真空环境。<br> |
已知约1200种，分3个纲：[[异缓步纲]](Heterotardigrada)，如水熊虫(Hypsibius dujardini)；[[中缓步纲]](Mesotardigrada)；[[真缓步纲]](Eutardigrada)，如缓步虫(Macrobiotus)等。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref><br> | 已知约1200种，分3个纲：[[异缓步纲]](Heterotardigrada)，如水熊虫(Hypsibius dujardini)；[[中缓步纲]](Mesotardigrada)；[[真缓步纲]](Eutardigrada)，如缓步虫(Macrobiotus)等。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref><br> | ||
==形态特征== | ==形态特征== | ||
| − | 水熊虫由头部，四个体节，被几丁质构成的角质层覆盖。四对脚，末端有爪子，吸盘或脚趾。由长长的细胞组成的肌肉因应体节而分布。口前有两向前突出，一个用于刺进食物，另一个则是吸收工具。前肠有很多成对腺体，薄薄的食道连接中肠。在两个目的水熊虫中肠和末肠之间有马氏管，专司体内的渗透压平衡水熊身体结构。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref> <br> | + | 水熊虫由头部，四个体节，被几丁质构成的角质层覆盖。四对脚，末端有爪子，吸盘或脚趾。由长长的细胞组成的肌肉因应体节而分布。口前有两向前突出，一个用于刺进食物，另一个则是吸收工具。前肠有很多成对[[ 腺体]] ，薄薄的食道连接中肠。在两个目的水熊虫中肠和末肠之间有[[ 马氏管]] ，专司体内的渗透压平衡水熊身体结构。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref> <br> |
| − | 神经系统的构成：咽上下神经节，其中咽下神经节和腹部四个神经节链式相连。体腔中的细胞负责储存。水熊虫没有循环系统和呼吸系统。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref> <br> | + | 神经系统的构成：咽上下神经节，其中咽下神经节和腹部四个神经节链式相连。体腔中的细胞负责储存。水熊虫没有[[ 循环系统]] 和[[ 呼吸系统]] 。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref> <br> |
缓步动物通常是雌雄异体。它们的性腺是次体腔（事实上，所有的节肢动物都是这样）的残留物，是不成对的囊状器官，或者是在肛门前向外开口，或者是向终肠开口。卵子并不需要事先受精就可以被排出体外。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref> <br> | 缓步动物通常是雌雄异体。它们的性腺是次体腔（事实上，所有的节肢动物都是这样）的残留物，是不成对的囊状器官，或者是在肛门前向外开口，或者是向终肠开口。卵子并不需要事先受精就可以被排出体外。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref> <br> | ||
==生存及环境== | ==生存及环境== | ||
| − | 水熊有记录的约有1000余种，其中许多种是世界性分布的。全球几乎都有它的存在，极寒、深海、沸泉里都可以找到它。水熊虫是 最 “坚韧不拔”的动物，可能也是目前人类已知最彪悍的动物。据报道，-200℃下它们可活若干天，-272℃和181℃均可存活2分钟；在5700戈瑞强度的放射线下也可生存；还可以承受600兆帕斯卡的巨大压力；而且在真空中都不会死亡。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref> | + | 水熊有记录的约有1000余种，其中许多种是世界性分布的。全球几乎都有它的存在，极寒、深海、沸泉里都可以找到它。水熊虫是 最 “坚韧不拔”的动物，可能也是目前人类已知最彪悍的动物。据报道，-200℃下它们可活若干天，-272℃和181℃均可存活2分钟；在5700戈瑞强度的[[ 放射线]] 下也可生存；还可以承受600[[ 兆帕斯卡]] 的巨大压力；而且在真空中都不会死亡。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref> |
| − | 缓步动物门具有全部四种隐生，能够在恶劣环境下停止所有新陈代谢。缓步动物也因此被认为是生命力最强的动物。在隐生的情况下，一般可以在高温（151℃）、接近绝对零度（-272℃）、高辐射、真空或高压的环境下生存数分钟至数日不等。曾经有缓步动物隐生超过120年的记录。 | + | 缓步动物门具有全部四种隐生，能够在恶劣环境下停止所有[[ 新陈代谢]] 。缓步动物也因此被认为是生命力最强的动物。在隐生的情况下，一般可以在高温（151℃）、接近绝对零度（-272℃）、高辐射、真空或高压的环境下生存数分钟至数日不等。曾经有缓步动物隐生超过120年的记录。 |
* 低湿隐生 | * 低湿隐生 | ||
| − | 这是最常见的隐生形式，当陆生的缓步动物生活环境开始缺水时即会发生。水熊虫会产生蛋白质去替代缺失的水。当它们再次接触到水的时候，水会重新充满细胞溶解蛋白质，它们能在很短时间之内重新活动。包括陆生缓步动物在内，只有它们身处水中才能存活。如果周边液体被稀释甚至低于体液浓度时，缓步动物就会蜷缩成桶状。背侧的甲片会层叠在一起，甲片之间的弹性角质层会收缩。进入所谓的“小桶状态”。进入“小桶状态”的首要原因是缺氧。实验中停止通风，缓步动物会收缩。但在水中肌肉的收缩状态不能持久。所以“小桶”遇水即会重新舒展，但个体会立即进入窒息状态。缓步动物能渡过缺水期有前提，就是该过程是缓慢进行的而且空气湿度不能太低。干燥过程太快，缓步动物就没有时间去收缩。作违背该前提的实验，可以观察到缓步动物紧压在地表，很难复苏。 | + | 这是最常见的隐生形式，当陆生的缓步动物生活环境开始缺水时即会发生。水熊虫会产生蛋白质去替代缺失的水。当它们再次接触到水的时候，水会重新充满细胞溶解[[ 蛋白质]] ，它们能在很短时间之内重新活动。包括陆生缓步动物在内，只有它们身处水中才能存活。如果周边液体被稀释甚至低于体液浓度时，缓步动物就会蜷缩成桶状。背侧的甲片会层叠在一起，甲片之间的弹性角质层会收缩。进入所谓的“小桶状态”。进入“小桶状态”的首要原因是缺氧。实验中停止通风，缓步动物会收缩。但在水中肌肉的收缩状态不能持久。所以“小桶”遇水即会重新舒展，但个体会立即进入窒息状态。缓步动物能渡过缺水期有前提，就是该过程是缓慢进行的而且空气湿度不能太低。干燥过程太快，缓步动物就没有时间去收缩。作违背该前提的实验，可以观察到缓步动物紧压在地表，很难复苏。 |
* 缺氧隐生 | * 缺氧隐生 | ||
| − | 缺氧隐生发生于缓步动物周遭液体含氧量低于一个阈值。开始的时候缓步动物先收缩，但后来就会伸展到最大状态，同时也是窒息状态，而且它们已没有能力排出进入体内的水分。一些种类能在缺氧状态下存活五天。缺氧隐生时缓步动物的新陈代谢状态不明。 | + | 缺氧隐生发生于缓步动物周遭液体含氧量低于一个阈值。开始的时候缓步动物先收缩，但后来就会伸展到最大状态，同时也是[[ 窒息]] 状态，而且它们已没有能力排出进入体内的水分。一些种类能在缺氧状态下存活五天。缺氧隐生时缓步动物的新陈代谢状态不明。 |
* 低温隐生 | * 低温隐生 | ||
低温就会引起低温隐生。缓步动物能先被冷冻再经解冻而复苏，而且不会对身体造成损坏。1975年Crowe将活动状态的Macrobiotus areolatus放到2毫升-20℃的水中。所有实验动物立刻进入小桶状态。在4℃的水中解冻只需要一分钟。80%的动物成功苏醒。 | 低温就会引起低温隐生。缓步动物能先被冷冻再经解冻而复苏，而且不会对身体造成损坏。1975年Crowe将活动状态的Macrobiotus areolatus放到2毫升-20℃的水中。所有实验动物立刻进入小桶状态。在4℃的水中解冻只需要一分钟。80%的动物成功苏醒。 | ||
| 行 25： | 行 25： | ||
==研究及实验== | ==研究及实验== | ||
| − | 2007年，科学家们进行了一次极端试验。他们向太空发射了火箭飞船，并将水熊虫置于裸露的飞行器中。该飞船在低地球轨道的太空中航行，充分暴露在高能紫外线辐射中。十天后，飞船回到地球。科学家们对飞船上搭载的水熊虫进行水合后，超过68%的保护主体在高能紫外线辐射下幸存了下来，并且有许多自行产生了胚胎，还有少数在充分暴露在太阳辐射后存活了下来。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref><br> | + | 2007年，科学家们进行了一次极端试验。他们向太空发射了火箭飞船，并将水熊虫置于裸露的飞行器中。该飞船在低地球轨道的太空中航行，充分暴露在高能[[ 紫外线]] 辐射中。十天后，飞船回到地球。科学家们对飞船上搭载的水熊虫进行水合后，超过68%的保护主体在高能紫外线辐射下幸存了下来，并且有许多自行产生了[[ 胚胎]] ，还有少数在充分暴露在太阳辐射后存活了下来。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref><br> |
2011年5月，意大利的科学家将水熊虫与其他极端微生物放在一起搭乘STS-134号航天飞机突入太空进行实验。最后得出“微重力及宇宙辐射对水熊虫等缓步动物的飞行影响不大，它们肯定能在太空研究中扮演有用的角色。”的结论。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref><br> | 2011年5月，意大利的科学家将水熊虫与其他极端微生物放在一起搭乘STS-134号航天飞机突入太空进行实验。最后得出“微重力及宇宙辐射对水熊虫等缓步动物的飞行影响不大，它们肯定能在太空研究中扮演有用的角色。”的结论。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref><br> | ||
大部分水熊虫都不惧怕宇宙辐射，它们不吃不喝生存超长时间以及与生俱来的隐生特性引起了医疗、药物、生物、人类寿命、宇宙航空等诸多领域的浓厚兴趣。但时至今日，水熊虫依然带着神秘的面纱，人类对它们的研究只是冰山一角。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref><br> | 大部分水熊虫都不惧怕宇宙辐射，它们不吃不喝生存超长时间以及与生俱来的隐生特性引起了医疗、药物、生物、人类寿命、宇宙航空等诸多领域的浓厚兴趣。但时至今日，水熊虫依然带着神秘的面纱，人类对它们的研究只是冰山一角。<ref>http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最强的生物水熊</ref><br> | ||
於 2020年1月10日 (五) 11:11 的修訂
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。[1] 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。
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。[2]
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。[3]
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。[4]
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。[5]
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。[6] 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。[7]
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。[8]
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。[9]
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。[10]
相關視頻
參考文獻
- ↑ 徐知誼. 水熊蟲為何幾近無敵？科學家有了進一步發現. 科技 新報. 2016年09月22日 [2019年12月12日] （中文 ）.
- ↑ http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最強的生物水熊
- ↑ http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最強的生物水熊
- ↑ http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最強的生物水熊
- ↑ http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最強的生物水熊
- ↑ http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最強的生物水熊
- ↑ http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最強的生物水熊
- ↑ http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最強的生物水熊
- ↑ http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最強的生物水熊
- ↑ http://udongwu.com/zui/Water_Bear.html 生命力最強的生物水熊