这张图片是用显微镜拍摄的。水熊虫常被称为“水熊”,因为它们的动作有点像胖胖的小熊。
去年,NASA向国际空间站(ISS)发送了一艘补给飞船。货物中包括数千只水熊虫。这些生物体积极小,小到可以放在铅笔尖上,几乎无处不在:海洋、树木,甚至可能就在你家后院。它们可以在没有食物或水的情况下存活数十年。科学家说,即使地球上大多数其他生命因小行星撞击或超新星爆发而灭绝,一些水熊虫仍能继续存在。
水熊虫是幸存者,这使它们非常适合太空旅行。有些水熊虫能承受大约一千倍于人类致死剂量的辐射。如果我们希望有一天能把人类送上火星,解开水熊虫的生存秘密至关重要。分子生物学家Thomas Boothby说:“如果我们能学会水熊虫保护自己的方法,就能开发出保护人类的疗法或技术。”
危险屏障
国际空间站上的水熊虫来自怀俄明大学Boothby的实验室。以往的实验让水熊虫暴露在高剂量辐射下。Boothby想要研究它们在长时间低剂量辐射下的反应,这正是太空生活中人类会遇到的情况。
水熊虫保护自己的方法之一是进入所谓的“桶状状态”(tun state)。这种适应性让它们能在一年多次干涸的苔藓等环境中生存。水熊虫也会变干,蜷缩成小球,产生保护细胞不受损伤的物质。它们的新陈代谢会停止。Boothby说,它们“基本上停止了生命活动”,而且可以这样持续数年甚至数十年。当水分回归时,水熊虫会重新膨胀并恢复活力。
水熊虫产生的化学物质还能保护它们免受阳光伤害。辐射会在体内细胞中产生带电粒子(离子),这些离子会破坏细胞结构。但水熊虫的身体能锁住这些粒子,防止它们与细胞发生反应。
有了这些知识,科学家们可以开发出能增强宇航员体内保护性化学物质的膳食补充剂,从而抵御辐射的影响。
还有很多研究要做。Boothby说:“现在我们还处于学习阶段。”他补充说,其他科学家会在他的研究基础上继续前进。“这就是科学的运作方式。”

