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地表最强生物!科学家发现水熊虫新属种,拥有防护罩抵御超强紫外线辐射

 2020-10-16 16:46:06 责任编辑: 来源:前瞻网 作者:CHEN

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最近,一项新的研究发现了水熊虫一项新技能:当水熊虫暴露在紫外线下时,身体会发出蓝光,利用萤光(fluorescence)来做为抵挡辐射的防护罩。

水熊虫水熊是缓步动物的俗称,体型极小,50微米到1.4毫米不等,该生物共计1300余种,从6000多米高的喜马拉雅山脉到4000多米深的海底都有它的身影。

这种生物号称“地表最强”,在高温、低温甚至真空中都内很好地生存。2013年,欧洲宇航局曾将水熊虫暴露在飞船外,在天空中飞行了10天,这种生物不仅没死,还能正常繁殖后代。

在对其最近的一项研究中,印度科学研究所的生物化学家桑迪普·埃斯瓦拉帕(Sandeep Eswarappa)及其同事使用紫外线照射水熊虫,以测试这类生物的耐受水平。

紫外线是电磁波谱中波长为400nm~10nm辐射的总称,长时间照射会对身体造成很大伤害,甚至导致皮肤癌。生物体有各种各样的策略来保护自己免受紫外线辐射,例如DNA修复机制和紫外线吸收化合物(哺乳动物的黑色素就是一个很好的例子)。

在实验中,科学家使用紫外线照射了采集到的水熊虫样本,照射能量达到了每平方米1千焦耳,照射时间15分钟。这一辐射量足以杀死绝大多数微生物,也会对人类造成很大损伤。

照射结束后,科学家发现大多数被称作“Hysibius exemplaris”的水熊虫都死亡了,剩下的同种水熊虫在24小时后全部死亡。但科学家惊讶地发现,一组带有红棕色斑点的水熊虫并没有立即死亡,甚至还存活了30天。

科学家随即展开后续测试,提高了照射能量,使紫外线辐射剂量高达每平方米4千焦耳,照射时间长达一个小时。结果同样令人震惊,60%此类生物还是存活了30天。

这样特性的生物此前并未记录在案,因此科学家将其归为新物种,并将其命名为ParamacrobiotusBLR。

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发出荧光的水熊虫 图源:H R. Suma et al.

研究人员对辐射后的水熊虫进行每日生命迹象、运动和产卵观察,最后发现“在经过紫外线处理和未经处理的ParamacrobiotusBLR样本之间,产卵数,孵化率和孵化时间没有显着变化”。

研究人员又用倒置荧光显微镜对其进行观察,发现它们会发出蓝色荧光。学家们认为这种荧光可能与抗紫外线性有关,因此进行了一个新实验。

科学家再提取了萤光色素转移到其他水熊虫以及线虫身上,经过紫外线照射,最终实验结果确认了Paramacrobiotus 属水熊虫身上的萤光能让生物在紫外线照射下的存活率翻倍。

确切的保护机制尚不清楚,但Eswarappa的团队怀疑荧光屏蔽会吸收有害的紫外线辐射,并发出无害的蓝光。团队认为,这种新型水熊虫可能已经进化出紫外线防护罩,用来应对印度南部热带地区强烈的阳光。

此次实验所用的水熊虫是水泥墙周围生长的苔藓中提取的,其生长环境并无高温、低温或者高压等特殊特征,因此可以排除水熊虫所处环境对其抵御紫外线能力的影响。

研究人员未提及这一新发现的潜在应用场景。

这一研究已发表在《生物学快报》杂志上。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源:

企查猫

https://interestingengineering.com/glowing-tardigrade-shows-high-resistance-to-lethal-levels-of-uv-radiation

https://www.sciencenews.org/article/tardigrade-water-bear-glow-blue-ultraviolet-light

本文来源前瞻网,转载请注明来源!(图片来源互联网,版权归原作者所有)

关键词: 紫外线辐射 水熊虫
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