极致寒冷下，地表最强生物会停止变老
极致寒冷下，地表最强生物会停止变老Original 糖兽
原理 2022-10-11 05:30
Posted on 浙江
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憨态可掬的“睡美人”
在《格林童话》的故事中，美丽的公主陷入沉睡，直到得到一位王子在100年之后的亲吻才苏醒过来，而醒来的公主仍像以前一样年轻美丽……
现在，科学家发现，这种不会衰老的“魔力”可能不仅存在于童话故事中，还出现在一种神奇的小动物身上，那就是有“地表最强生物”之称的缓步动物，或者说水熊虫。
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众所周知，水熊虫是一类可以在一系列恶劣环境下生存的微小动物。这些毫米大的小家伙长得既可爱又奇怪。它们拥有许多神乎其神的“技能”，比如它们能在接近绝对零度的极寒环境下生存，能忍受超高温的温度，可以不屑于能够致人类死亡的辐射剂量，还能承受瞬间的超高冲击压的撞击……
干旱环境下的“睡美人”假说
科学家已经知道，这些小动物为了抵抗干旱和极寒，可以通过关闭几乎所有的生物功能，进入一种比冬眠更极端的低温生物状态。在这种状态下，它们的新陈代谢活动会大大减缓甚至停止。
其实，对于细胞生物来说，冷冻或干燥会引起不同种类的应激。但是，水熊虫作为一种微小的多细胞生物，却无论是在酷热还是严寒中沉睡，都能安然无恙，哪怕它们不再显示出任何明显的生命迹象。这就产生了一个问题：水熊虫的生物钟发生了什么变化？它们是否会在这种休息状态下变老?
几年前，德国斯图加特大学的生物学教授Ralph Schill和他的团队探索了水熊虫在干旱环境中的生存状态和衰老问题。他们发现，在干旱状态下，水熊虫会脱水萎缩，其内部时钟会停止运转，就像“睡美人”一样，可以在不吸水的情况下完好无损地存活许多年，它们的生物钟只有当机体重新被激活时才会恢复运行。
所以，原本通常只能存活几个月的水熊虫，会因为进入过休眠状态而存活多年，甚至数十年。
冷冻也能停止衰老
但科学家并不知道，“睡美人”假说是否也适用于冷冻状态下的水熊虫：如果水熊虫在寒冷环境下被冻住，它们的衰老速度是比干燥状态下的更快还是更慢？它们是否也会停止衰老？一直以来，这个问题还没有得到研究。
最近，为了弄清楚这个问题，Schill和他的同事通过实验解开了这个谜团。
在实验开始时，他们会在15个小时之内，将实验室培育的数百只28天大的水熊虫，冷却到-30°C。之所以选择这个温度作为终点，是为了确保水熊虫被完全冻结，因为水熊虫的过冷却点是-22℃。
接下来，这些水熊虫会在-30℃的温度下保存7天。在这之后，研究人员会用一个晚上的时间，让这些冷冻的水熊虫缓慢解冻，升温至20℃。在解冻后，研究人员会记录下的仍然存活和已经死去的水熊虫数量。研究人员会根据水熊虫是否在24小时内出现明显的移动来判断水熊虫死亡与否。
在解冻过程结束后，研究人员开始重启喂养过程。存活的水熊虫会在接下来7天里接受饲喂。在饲喂期结束后，研究人员会再次记录仍然存活和已经死亡的水熊虫数量。然后，再次进行的同样的冷冻处理。
研究人员会一周一周地重复冷冻、解冻的循环过程，直到所有水熊虫尽数死去。与此同时，研究人员还对一组对照组进行观察。对照组中的水熊虫不会经历冷冻过程，它们生活在恒定的室温（20℃）下。
结果发现，如果考虑冷冻的时间，那么冷冻组的水熊虫的寿命比对照组的更长。平均而言，被暂时冷冻的缓步动物的寿命是对照组的两倍。但是，如果除去冷冻的时间，那么对照组的寿命和冷冻组的寿命几乎相同。
这表明，在低温环境下，水熊虫也会像睡美人一样，停止衰老。他们用实验结果首次证明了，对水熊虫来说，“睡美人”假说在冷冻和脱水条件下同样适用。
#创作团队：
撰文：糖兽排版：雯雯
#参考来源：
https://www.uni-stuttgart.de/en/university/news/all/Sleeping-Beauty-in-an-ice-cube-How-tardigrades-survive-freezing-temperatures/https://zslpublications.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/jzo.13018#图片来源：
封面图&首图：AP Photo/Bob Goldstein & Vicki Madden, UNC Chapel Hill via Futurism
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