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史上最小的熊，顯微鏡下的水熊

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史上最小的熊，顯微鏡下的水熊

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世界上有很多種熊，也有很多種微生物，但有一種熊是肉眼看不到的 ldquo熊 它的名字叫水熊 。水熊雖然可愛小巧，但是生命力卻出奇的頑強！能讓水熊既耐高溫又耐寒的秘訣是什么？今天就讓我們一起來探索這個神奇的小生物吧！
2013年，歐洲航天局使用無人飛船將古怪而強大的水熊送到Tai 空上，停留10天 。然而，科學家們沒有將它們留在Tai 空艙內，而是將它們放在艙外，測試它們在低溫環境和Tai 空輻射下的生命力 。結果令人震驚 。有些水熊能挺過太陽輻射和低溫的雙重考驗，回到地球后又重新開始繁殖 。它們是已知唯一能在too 空 true 空環境下生存的動物 。
水熊又稱水熊蟲，是屬于緩步動物門的一類小動物的俗稱 。它因長得像一只可愛笨拙的多腿小熊而得名 。大約有900種記錄在案的水熊昆蟲，它們非常小，體長約1毫米 。
水熊雖小，但生命力極強，無論是超過水的沸騰溫度(151℃)，還是接近絕對零度的極寒溫度(-273℃)，都能適應極端惡劣的環境 。研究表明，水熊可以在絕對干燥的環境中存活1至10年 。
似乎水熊隨處可見，生活范圍很廣 。從你家后院到幾乎沒人踏足的南極洲，從最深的海洋到最熱的沙漠，甚至喜馬拉雅山之巔(6000米以上)，他們無處不在 。
當環境惡化，或者處于干燥狀態時，水熊會將身體收縮成桶狀，自動脫水，安靜地冬眠(隱生)，從而將新陳代謝減緩到幾乎停滯的狀態 。進入休眠狀態后，水熊身體的含水量可以下降到3%的極限 ldquo脫水狀態。當環境改善時，身體的含水量會上升，水熊會 ldquo復活。水熊甚至擁有超過120年的最長隱藏壽命 。
為了了解水熊在極端環境下的生存策略，研究人員要研究水熊的基因組，所以要對水熊的每個基因進行分類 。結果，科學家發現水熊蟲還有另一個不同尋常的特征:它們不會從祖先那里繼承所有的基因，它們的基因組中有近17.5%是由外源DNA組成的 。
能夠獲得如此多的外來基因，讓水熊成為動物王國 ldquo竊取DNA頭號小偷 。事實上，我們可以想象，正是這種混合遺傳物質的奇怪方法，使得水熊蟲能夠以更復雜的方式生長發育 。
但奇怪的是，很多基因看起來并不像動物的基因 。起初，科學家們認為樣本受到了污染，但經過反復仔細的檢查和實驗，以及生物祖先特定基因序列的重建，科學家們確認了看起來像是外來基因的基因真的不是水熊本身 ldquo發展 不是從其他動物身上偷來的，而是從非動物(植物、細菌、真菌、古細菌)身上搬來的 。水熊體內多達六分之一的遺傳物質來自這些不相關的植物和微生物 。
那些奇怪的遺傳物質大部分來自細菌，它們也出現在水熊的基因表達中 。研究人員發現，在某些情況下，外來基因取代了水熊自身的一些基因，而水熊沒有被取代的基因 。雖然它仍然保持著自己的功能，但它也融合了一種或幾種細菌的單個或多個遺傳物質片段 。
所以研究人員推測，竊取別人的基因不是一次發生的，而是在進化過程中連續發生的 。即使在今天，水熊仍然在竊取其他生物的基因 。那么，水熊這個大盜是怎么把外來基因占為己有的呢？
科學家們很早就知道細菌和其他微生物可以水平轉移基因，即不相關的物種之間可以交換遺傳物質 。但是科學家直到最近才開始意識到這種基因發展的方法也可以發生在動物身上 。
與水熊相比，其他動物的基因組包含 ldquo異物 極少(人類也有外源基因，但非常有限，主要通過轉座子和病毒獲得) 。之前，微小的水生動物 mdash mdash外來DNA最多的紀錄保持者輪蟲占8%到9% ?，F在水熊從后面來了 。
我們之前提到過，水熊有一種特殊的能力:當遇到極其惡劣的環境時，它會慢慢失水變干，但當有適宜的生存條件時，它又會蘇醒過來 。研究人員懷疑可能是這種能力，在 ldquo偷竊 rsquo在別人的基因里發揮作用 。當水熊變干時，它們的基因組會斷裂 。
當水分得到補充時，水生細胞的細胞膜會保持一段時間 ldquo泄漏 狀態，當一個細胞快速修復其受損的DNA時，它可能會將一些來自外部環境的DNA帶入細胞，并將其嵌入到自己的基因組中 。因此，細胞膜 ldquo泄漏 脫水和DNA斷裂之間的關系可能是水棲昆蟲變得 ldquo小偷 一個重要的幕后推手 。
對于水熊優越的生存技能來說，這些海量的外來基因可能起到了非常重要的作用 。因為水熊從能忍受惡劣環境的生物身上獲得DNA，所以它們可能獲得忍受惡劣環境的能力 。也就是說，從細菌、真菌和植物中竊取的外源基因可能賦予了水熊在沸水、冰凍環境，甚至宇宙真空條件下生存的能力 。

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