地球上生命力最顽强的生物 --- 缓步动物（tardigrade），更常见的俗名是“水熊虫”。

德国动物学家 Johann August Ephraim Goeze 最初给这个神奇的生物起名为 kleiner Wasserb?r，在德语里的意思就是 小水熊 。“水熊虫”这个名字来源于它们行走的方式，让人想起熊的步态。

水熊虫成年体也就 1.5 毫米长，最短甚至不到 0.1 毫米，而刚出生的水熊虫甚至不到 0.05 毫米，需要在显微镜下才能看清楚。

但这种微小的动物对几乎所有的东西都有抵抗力：可以承受从 -272°C 到 +150°C 的极端温度，各种极端压力（高压和低压），哪怕 10 年的时间内没有无水接触也能存活，即使是在强辐射下也不会死亡。

水熊虫的绝招是所谓的“隐生”（cryptobiosis），把生命代谢放慢到几乎停止的程度。进入休眠态时，它的身体含水量可以降到仅仅 3%，是名符其实的“脱水”。但是只要把水加回去，水熊虫就能涅槃复生。

下面视频展示了水熊虫如何从“脱水”状态下复活的。

脱水的水熊虫，加了水之后还能活蹦乱跳。这种脱水“冬眠”并不是只睡一个冬天，水熊虫脱水至少十年后还能照常复苏。事实上水熊虫的复活能力比我们想象中的更加无敌。

日本东京国立极地研究所的研究人员们将 2 只被冰冻了 30 年的水熊虫解冻，其中一只活了下来。而且它不仅从冰牢里活了下来，还产下了 19 个卵，其中 14 个成功孵化。

1983 年这些水熊虫生活在南极洲的苔藓中，研究人员们采集到它们之后将其储存在零下二十度的环境中，至 2015 年已有 30 年。这 2 个样本命名为 SB-1 与 SB-2。

被解冻后的第一天，SB-1 最开始出现动作的地方是它的第四对足。第五天，它的身体开始扭动，同时它的第一对和第二对足也开始有动作，不过它的动作依旧缓慢。第六天，SB-1 试图移动；第九天，SB-1 开始在培养皿的琼脂表面爬行；第 13 天，SB-1 开始食用研究人员们提供的藻类食物。第 20 天，SB-2 死亡，但 SB-1 在第 23 天开始产卵，六周后这些卵开始孵化。孵化的其中一只卵命名为 SB-3。

该团队认为水熊虫被冰冻 30 年后其生殖功能之所以能被保留下来，是因为氧化给它的细胞和基因带来的损伤在冰冻状态下被降至最低。

虽然知道水熊虫生命力强大，但科学家还是要拿它来虐。

在 2007 年， 瑞典和德国科学家在种想了解水熊在恶劣的空间环境中将会如何，搞了一个实验项目叫“Tardigrades in space”（TARDIS）， 欧洲航天局将 3000 只水熊虫送入低地球轨道。

要知道，太空的平均温度为零下 270.3℃，还是一个强辐射环境，太空中主要物质是氢，但非常稀薄，每立方厘米只有 0.1 个氢原子。所以太空环境是一个超低温、强辐射和高真空等特点的“生命绝地”。

水熊虫在太空的极端环境下生存下来了！通过这项实验，研究人员发现即使在太空真空状态下 12 天，水熊虫处于极度脱水和宇宙辐射下都不会死亡。

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那水熊虫生命力为什么这么强大呢？

2015 年，美国北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员对水熊虫这种几乎杀不死的生物进行了基因组测序，发现了一些意料之外的事情：这类动物基因组的相当一部分（17.5%） 都来自外源 DNA。这意味着它的一部分基因完全来自于其他物种。

大部分物种，包括人类，基因组中所含的外来 DNA 不会超过 1%，所以水熊虫其他任何物种都拥有更多的外来 DNA。此前的记录保持者是一种叫做轮虫的微生物。

研究发现水熊虫拥有 6000 个外来基因，主要是来自细菌。有很多细菌都可能忍耐极端高压和温度，这也许解释了水熊虫的超强适应力。

这一发现后来受到其他研究小组的争议。2015 年，东京大学的研究人员也做了同样的实验，对水熊虫的基因组进行测序，分析显示，其基因中不到1.2％是外源性基因。研究还发现它拥有一个特殊的基因，它能编码一种使人工培养的细胞能够抵御 DNA 损伤的蛋白质。

这种蛋白质是水熊虫的独门武器，可以帮助细胞耐受 DNA 损伤。并且有望可以将这种水熊虫的抗损伤能力转接到人类细胞上。当研究人员通过实验让人体细胞产生 tardigrade 蛋白时，这些细胞培养物受到 X 射线照射的损害比没接受改造的细胞少 40％。

这一发现开辟了提高人体细胞抗逆性的可能性，这种蛋白质有一天可能会使正在接受放射治疗的人受益，也可以保护工作人员免受核设施中的辐射，或者可能帮助我们在极端环境中种植庄稼，比如火星上。

虽然人们依旧不清楚水熊虫在分子级别是如何自我调节的，但毋庸置疑，水熊虫的基因组对于人类来说是珍贵的遗传宝库。

参考文献：

Tardigrades survive exposure to space in low Earth orbit

Water bears’ latest superpower: Proteins that protect them from radiation

Tardigrade protein helps human DNA withstand radiation

Extremotolerant tardigrade genome and improved radiotolerance of human cultured cells by tardigrade-unique protein

Water bears, the amazing animals that can survive in outer space, have a unique adaptation that shields DNA from radiation

Correction for Boothby et al., Evidence for extensive horizontal gene transfer from the draft genome of a tardigrade

Evidence for extensive horizontal gene transfer from the draft genome of a tardigrade

Reply to Bemm et al. and Arakawa: Identifying foreign genes in independent Hypsibius dujardini genome assemblies

Recovery and reproduction of an Antarctic tardigrade retrieved from a moss sample frozen for over 30 years