水熊蟲(water bear) or (tardigrade)是屬於緩步動物門的一類小型動物的俗稱,因為牠們看起來像多腿(其實有四對腳,尾端附有爪子或吸盤) 可愛又笨拙的小熊。有記錄的水熊蟲種類大約900種,牠們很小,體長一般在1公釐左右。牠們的生活範圍極廣,似乎在哪兒都能找到這類動物的身影。牠們生活在每一個大陸,從你家的後院到幾乎沒有人類足跡的南極洲,從最深的海洋到最熱的沙漠,甚至是在喜馬拉雅山脈的頂部(6000公尺以上)。

儘管牠們體型微小,卻很難死掉。牠們能夠承受極其惡劣的環境,不管是接近絕對零度的極端寒冷的溫度(-273)還是超過水沸騰的溫度(151)。有研究顯示,水熊蟲可以在絕對乾燥環境中生存10年之久。2013年,歐洲宇航局曾利用無人太空船, 將這種古怪又強悍的生物送入太空,進行長達10天的太空之旅,但科學家並不是讓牠們待在太空艙的內部,而是直接將牠們暴露在艙外,置於太空輻射和低溫環境中,從而測試牠們的生命力。結果水熊蟲的生命力令人震驚,其中一些竟然能在低溫真空和太陽輻射雙重嚴苛的考驗下幸存下來,並且在回到地球後重新開始繁殖後代。牠們是已知的唯一一種能在太空真空環境生存下來的動物。在乾燥狀態或環境惡化時,水熊蟲的身體會縮成圓桶形,自動脫水,靜靜地忍耐蟄伏(隱生現象),這個絕招能把生命代謝放慢到幾乎停止的程度。進入休眠狀態時,牠的身體含水量可以降到僅僅3%這樣一種極端的『脫水狀態』。待環境好轉後,身體含水量上升,水熊蟲又能『復生』。有記錄表明,水熊蟲最長隱生的壽命超過120年。

研究人員想要揭示水熊蟲在極端環境下的生存策略,就要研究水熊蟲的基因組,因此,要對水熊蟲的每一個基因都進行分類。結果,科學家發現水熊蟲具有另一個非同尋常的特點:牠們不是從自己祖先那裡繼承所有基因,其中將近17.5 的基因組是由外源DNA構成。能夠獲得如此多的外源基因,使水熊蟲成為動物界『偷取DNA』的頭號盜賊。其實,我們可以想像到,正是這種奇怪的遺傳物質混搭法,才使水熊蟲能以更複雜的方式生長和發育。

但奇怪的是,許多基因看起來並不像是動物的基因。科學家最初以為是樣本被污染了,但經過反覆、仔細的檢查和實驗,並重建生物祖先的特定基因序列後,科學家證實了看起來像外來基因的基因,確實不是水熊蟲自己『開發』而來,也不是從別的動物那裡偷來的,而是從非動物那裡挪過來的(植物、細菌、真菌和古生菌),水熊蟲體內高達六分之一的遺傳物質,都是來自於這些毫不相干的植物和微生物。

那些奇怪的遺傳物質大部分都源自於細菌,而且還出現在水熊蟲的遺傳表達中。研究人員發現,在某些情況下,外源基因已經取代了水熊蟲某些本身的基因,而水熊蟲身上沒有被取代的基因,雖然還保持自己的功能,但也合並了一種或幾種細菌的單個或多個遺傳物質片段。因此研究者推測,偷取別人基因這件事,並不是一次性發生的,而是在進化過程中不斷持續地發生的,甚至時至今日,水熊蟲依然在盜取其他生物的基因。

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