史上最小的熊，显微镜下的水熊

世界上有很多种类的熊，也有很多微生物，而有一种人类肉眼看不见“熊”，它的名字叫水熊。别看水熊又萌又小的，生命力却顽强得惊人！到底有什么秘诀，能使水熊即耐高温，又耐寒冷呢？今天就一起去探索下这个神奇的小生物吧！

2013年，欧洲宇航局利用无人宇宙飞船, 将古怪又强悍的水熊送上太空长达10天之久，但科学家并没有它们待在太空舱，而是将它们置于舱外，在低温环境与太空辐射中，测试它们的生命力。结果令人震惊，有一些水熊竟能在太阳辐射和低温真空的双重考验中存活下来，并在回到地球后又重新开始繁衍后代。它们是已知的唯一能在太空真空环境中生存的动物。

水熊又叫水熊虫，属于缓步动物门的一类小型动物的俗称 ，因看起来像多腿、可爱又笨拙的小熊而得名。有记录的水熊虫种类大约900种，它们很小，体长一般在1毫米左右。

水熊虽小，生命力却极强，能够适应极端的恶劣环境，不管是超过水沸腾的温度（151℃），或是接近绝对零度的极端寒冷的温度（-273℃）。研究表明，水熊可以在绝对干燥的环境中存活1到10年。

似乎到哪儿都能找到水熊的身影，生活范围极广。从你家后院到几乎无人踏足的南极洲，从最深的海洋到最热的沙漠，甚至是喜马拉雅山的顶部（6000米以上），它们无处不在。

当环境恶化时，或在干燥状态下，水熊会将身体缩成圆桶状，自动脱水，静静蛰伏（隐生现象），这样就把新陈代谢放慢到几乎静止的程度。进入休眠状态后，水熊身体的含水量可降至3%的极端“脱水状态”。 等到环境好转时，身体含水量上升，水熊也就“复活”。水熊甚至有最长隐生的寿命超过120年的记录。

研究人员想要了解水熊在极端环境下的生存策略，就要研究水熊虫的基因组，因此，要对水熊虫的每一个基因都进行分类。结果，科学家发现水熊虫具有另一个非同寻常的特点：它们不是从自己祖先那里继承所有基因，其中将近17.5% 的基因组是由外源DNA构成。

能够获得如此多的外源基因，使水熊成为动物界“偷取DNA”的头号盗贼。其实，我们可以想象到，正是这种奇怪的遗传物质混搭法，才使水熊虫能以更复杂的方式生长和发育。

但奇怪的是，许多基因看起来并不像是动物的基因。科学家最初以为是样本被污染了，但经过反复、仔细的检查和实验，并重建生物祖先的特定基因序列后，科学家证实了看起来像外来基因的基因，确实不是水熊自己“开发”而来，也不是从别的动物那里偷来的，而是从非动物那里挪过来的（植物、细菌、真菌和古生菌），水熊体内高达六分之一的遗传物质，都是来自于这些毫不相干的植物和微生物。

那些奇怪的遗传物质大部分都源自于细菌，而且还出现在水熊的遗传表达中。研究人员发现，在某些情况下，外源基因已经取代了水熊某些本身的基因，而水熊身上没有被取代的基因，虽然还保持自己的功能，但也合并了一种或几种细菌的单个或多个遗传物质片段。

所以研究人员推测，偷取别人基因这件事，并不是一次性发生的，而是在进化过程中不断持续地发生的，甚至时至今日，水熊依然在盗取其他生物的基因.那么，水熊这个大盗贼是如何将外来基因收为己有的呢？

很早之前，科学家们就已经知道，细菌和其他微生物可以水平基因转移，也就是遗传物质能够在不相关的物种之间进行交换。但科学家最近才开始意识到，这种遗传发育的方法也可以发生在动物身上。

相比于水熊，其他动物的基因组包含的“异物”很少（人类也有外源基因，但非常有限，主要通过转座子和病毒获得）。之前，微小的水生动物轮虫，是具有最多外源DNA的记录保持者，为8%至9%。而现在水熊后来居上了。

我们之前就提到，水熊有一种特殊的能力：当遭遇极其恶劣的环境时，会慢慢失水变干，但当有适合的生存条件时，它又会苏醒。研究人员怀疑可能正是这种能力，在“盗取他人基因中发挥作用。当水熊变干，它们的基因组会断裂。

当补充水分后，水熊细胞的细胞膜仍然会保持一段时间的“泄漏”状态，当细胞快速地修复自己受损的DNA时，可能会将外界环境中的某些DNA带到细胞中，嵌入自己的基因组中。因此，细胞膜“泄漏”、脱水干燥与DNA断裂之间存在的关系，可能是水熊虫成为“大盗贼”的重要幕后推手。

对于水熊那些优越的生存技能来说，这些大量的外源基因可能起着非常重要的作用。因为如果水熊们从能忍耐严苛环境的生物那里获得了DNA，那么它们可能因此获得忍耐严苛环境的能力。也就是说，从细菌、真菌和植物盗取来的外来基因，可能已经赋予水熊能在沸水、冷冻环境，甚至是宇宙真空条件下生存的能力。

关于水熊是如何设法凑齐这么多外源遗传物质的，进一步的研究仍在进行之中。研究人员表示，在未来，水熊基因的研究可能会有助于药品、疫苗的开发，使疫苗不再需要低温保存，甚至可以当场脱水变干和复活，这对偏远的农村诊所或危机地带（战争区）来说，可以称得上是个绝对的福音。