极致寒冷下,地表最强生物会停止变老
“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。
憨态可掬的水熊虫。(图/Lisset Duran via Rockefeller.edu)
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。
相关阅读
-
什么是职业素养? 1.职业素养分类 身体素养:指体质和健康(主要指生理)方面的素养。...
-
人类的寿命其实算不上很长,平均寿命77岁左右,能活到100岁已经是很罕见的高寿了。而根据美国罗斯维尔公园癌症研究中心,和新加坡生物技术公司研究团...
-
估值折让,利润激增!大型科技股推高全球股市; 瑞银: 你们应当关注中国科技股
▲今年以来,脸书、Netflix、阿里巴巴和乐天株式会社等公司的股票已累计上涨超过25%。| 视觉中国据《华尔街日报》3月11日报道,在全球经济增长前景日趋暗淡之际...
-
在世界上所有的生物中,只有三种生物在绝经之后不会死亡,其中一种当然你很熟悉,那就是人类自己,另外两种都是鲸鱼,一种叫领航鲸,一种叫虎鲸,例如,虎...
-
信息时代教师的基本素养...
-
她喜欢宁静,蒿叶一样的宁静;她追求淡泊,蒿花一样的淡泊;她向往正直,蒿茎一样的正直。她就是屠呦呦,因为发现青蒿素——一种用于治疗疟疾的药物,成为首获科学类诺贝尔奖的中国人。...
-
什么是职业素养? 1.职业素养分类 身体素养:指体质和健康(主要指生理)方面的素养。...
-
人类的寿命其实算不上很长,平均寿命77岁左右,能活到100岁已经是很罕见的高寿了。而根据美国罗斯维尔公园癌症研究中心,和新加坡生物技术公司研究团...
-
在世界上所有的生物中,只有三种生物在绝经之后不会死亡,其中一种当然你很熟悉,那就是人类自己,另外两种都是鲸鱼,一种叫领航鲸,一种叫虎鲸,例如,虎...
-
新学期新气象 篇一莫泊桑说:“人生活在希望之中,一个希望破灭了或实现了,就会有新的希望产生。”新春就是新的企盼、新的希望,新的征...
发表评论
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,请发送邮件举报,一经查实,本站将立刻删除。