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地球生命之最
地球上很少有完全不见生命的地方。不管生存环境多么极端,几乎总会有生物进化得能适应它。就算寒冰撕裂细胞膜,高热毁掉细胞机制,极端温度对于生命来说也从未构成过障碍。一些动物哪怕被完全冻结也能活下来讲述“复生”经历,另一些动物即便几十年没水也照样活得下来……各种奇特生命形式的存在打破了我们对于地球生命极限的认识。下面,就让我们来见识一下地球上有哪些最极端的生命形式。
最强悍
对它们来说,致命射线、绝对零度、宇宙真空、极度高压、120年没水都不是问题。缓步类动物(或称水熊虫)是一种几乎四处可见的微型无脊椎动物,从淡水到海洋、从你家花园里的青苔到高山之巅,到处都可以见到水熊虫。它们是地球上最强悍的动物之一,在恶劣条件下,它们甚至能把自己卷起来,暂停新陈代谢,直到环境条件改善。事实上,水熊虫创下了在多种极端环境中生存的纪录,但这些纪录都是在“超级冬眠”状态下取得的,所以到底算不算数还有争议。以下是水熊虫在极端条件下的部分存活记录:
无水存活120天
冻至-℃(非常接近绝对零度),仍能生存
加热至151℃,还是活得下去
无惧太空真空——2007年9月,数只水熊虫在一颗欧洲空间局试验卫星上活了10天
在六倍于最深海底压力的情况下不死
对其他生命有致命作用的X射线和伽马射线辐射量都奈何不了它们
最耐压
一到海面之下,压力就开始增加。对于适应地球表面生活的动物(包括人类)来说,水压会造成许多问题,其中最明显的就是不断上升的水压会挤压肺和体内其他气室。为了对抗这种效应,像海象和抹香鲸之类的哺乳动物通过让自己的胸腔和肺坍塌以挤出空气,从而能潜到超过1000米深度。这样一来,它们可以长时间无需呼吸,它们血液中的血红蛋白含量更高,肌肉中的类似分子
——肌红蛋白的含量也更高。
几百米深度的水压已达到几十个大气压,一大堆问题相伴而生。由于细胞膜中的重要“通讯”通道被挤压,神经和心肌开始挣扎,许多蛋白质不能折叠成正确的三维形状,因而在生理意义上变得畸形。
即便这样,深海依然充满生机。就算在海洋最深处——那里的水压可达1000个大气压,外形像虾子的片脚类动物、海参、线虫及其他虫子、细菌照样兴旺发达到的最大深度是8730米,离海洋的最深部分只差几千米,但科学家迄今不明白的是:鱼为什么不游得更深一些?
为了生存,深海动物演化出了一系列聪明的细胞性适应策略。从细菌到鱼,深海生物通常都具有更柔韧的细胞膜,这种柔韧是以不饱和脂肪替换饱和脂肪来实现的。它们还运用一种叫做氧化三甲胺的化合物来帮助蛋白质适当地折叠。
一旦适应了环境,动物在深海的生活就像人类在陆地上一样惬意。而在海面,深海螃蟹和片脚类动物就会像我们在水下那样移动困难,这是因为它们的细胞膜在一个大气压之下会变得过于脆弱,像鱼鳔之类的充气室会随着上浮过程中的气压释放而肿胀、爆裂。显而易见,说到压力还是“因地制宜”好。
最耐旱
在对生命的所有限制条件中,水是最不容商量的一个。一切细胞都需要水作为一种介质来让自身化学反应在其中进行,同时保持细胞膜的完整。
对大多数动物来说,严重脱水意味着必死无疑。然而,一些生物可以通过坐等雨水降临而求生。缓步类动物、轮虫、线虫、幼虾和一种苍蝇在脱水后能把自己卷成球状,然后坐等大旱结束。大多数地衣和苔藓、一些真菌和细