楠木軒

科學現場調查:作物脱水抗旱的要害—生物界的奇葩, “殺不死”的水熊蟲

由 仁連榮 發佈於 綜合

  大火的科幻小説《三體》中,由於三個太陽的存在,三體人在太陽出來時會進行“脱水”休眠,待炎熱過去又浸水復甦。

  今春北方地區持續少雨,東北、華北等地旱情嚴重,據統計,全國耕地受旱面積4006萬畝,小編不禁YY,如果作物能像三體人那樣應對乾旱,那才是真正的旱澇保收了。

  近年來科學家對水熊蟲(Water Bear)的研究,為作物脱水抗旱帶來了希望。

  水熊一詞是對緩步動物門(Tardigrata)生物的俗稱,它有個非常可愛的名字----小美。不過小編再怎麼看也無法將其與“小美”聯繫起來。

  早在5億年前的寒武紀這些傢伙就存在了,生存能力之強簡直驚世駭俗。從巍巍高山到幽寂深海,從爆裂岩漿到寒冷冰川都有它們的身影。上世紀20年代有個叫G.Rahm不服氣了,他將小美放入-272℃液態氦中,放入150℃的溶液中,用強酸強鹼鹽來折磨它,但是小美都成功“涅槃”了。還有更厲害的,之後的研究發現,小美可以在沒有水和食物的情況下保持活性十年以上,在真空和高強度輻射裏自由生活,一些品種甚至能在太空裏繁殖後代。

  當週邊環境變得嚴酷時,小美會將八條腿蜷縮起來,排出體內所有的水分,胖乎乎的身體變得高度皺縮,停止幾乎一切新陳代謝活動,進入假死狀態。這一狀態被稱之為“隱生盞”。一旦環境適宜,它就會吸水復活。

  如此逆天的特性引起了科學家們極大的研究興趣,但奇怪的是,小美在實驗室裏的養殖十分困難。

  美國北卡羅來納大學的研究人員托馬斯· 布思比和團隊於去年年初公佈了世界首例水熊蟲基因組測序結果,結論發現水熊蟲約有六分之一的基因來自其他物種,包括細菌、古菌、真菌和植物。

  不過,僅在美國北卡羅來納大學的研究發表一週後,他們的觀點就受到了質疑。英國愛丁堡大學的研究小組也對同種水熊蟲進行了基因組測序,實驗結果卻大相徑庭:他們水熊蟲中只找到了極少量的外源基因。

  造成這一現象的原因,是目前我們還沒有能夠連續測序基因組的技術,所以得將DNA打碎,再測序這些DNA片段,並將這些測序片段組裝成連續的完整基因組。隨着基因技術的發展,遲早有一天我們能破譯出水熊蟲的“復活”基因密碼,那時人們就能夠借鑑其原理,在農業生產的各方面進行開發應用。