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哪种生物生命力最强(宇宙最强微生物有多强)

作者:佚名 来源:4889软件园 时间:2023-03-24 02:55:15

哪种生物生命力最强(宇宙最强微生物有多强)

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哪种生物生命力最强(宇宙最强微生物有多强)

宇宙最强微生物有多强

最新研究显示,地球上最强韧的微生物之一可能以休眠状态潜伏于火星地表之下并存活2.8亿年。这一发现增加了微生物仍然存在于火星上的可能性。

据美国太空网站10月25日报道,耐辐射奇球菌绰号“柯南细菌”,是世界上最强韧的微生物之一,能够在足以杀死任何其他已知生命形式的辐射中活下来。实验表明,如果火星上存在“柯南细菌”或类似微生物,那么这种微生物可能以冷冻脱水的状态在地下33英尺(约合10米)深处存活2.8亿年。

领导这项研究的是美国军队卫生服务大学病理学教授、国家研究院行星保护委员会成员迈克尔·戴利。这些科研人员测试了6种微生物——这些“嗜极生物”都能在杀死其他有机体的环境中生存——看看它们能在模拟火星中纬度地区的环境中存活多久。在实验中,这些有机体要经受零下63摄氏度的低温,并暴露于存在紫外线、伽马射线和高能质子的环境——这是为了模拟太阳紫外线和宇宙射线对火星的持续轰击。

在实验中的细菌和真菌暴露于不同水平的辐射后,戴利的团队测量了这些微生物细胞中积累了多少锰抗氧化剂。锰抗氧化剂因辐射暴露而形成,而且这种物质越多,微生物能抵抗的辐射也越多。

柯南细菌是显而易见的赢家。研究人员发现,柯南细菌所能吸收的辐射量是人类所能承受的2.8万倍。这一测量结果能让戴利的团队估算这种微生物可以在火星地表以下不同深度存活多久。

此前的实验曾将柯南细菌悬浮在液态水中,接受类似于火星上的辐射,结果显示这种微生物可以在火星地表之下生存120万年。

最新实验将这种微生物冷冻脱水,以模拟火星上寒冷干燥的条件。结果表明,如果埋在地下33英尺处,柯南细菌就能在火星上生存2.8亿年;如果埋在地下4英寸(约合10厘米)处,其寿命就会缩短至150万年;而在火星表面,因为受到紫外线照射,柯南细菌只能存活几小时。

火星2.8亿年前的环境与现在大致相同——寒冷干燥。你必须回溯到更早之前,才能找到更加温暖潮湿的时期,而只有在这样的时期,火星生命才能像人类假设的那样存在。戴利承认这种障碍,但他认为自火星气候急剧变化以来,生命可能已经有办法找到繁衍生息的环境。

他在一份声明中说:“液态水在火星上已经消失了20亿至25亿年。尽管火星地表下的耐辐射奇球菌无法以休眠状态存活如此之久,但火星环境时常因为陨石撞击而改变,有时可能变得更温和。我们认为这种周期性出现的温和环境会让生命断断续续地重现及扩散。”

因此,未来前往火星寻找生命的任务可能要瞄准年龄不到2.8亿年的大陨石坑。美国国家航空航天局“好奇”号火星探测器正在探测的盖尔陨石坑有38亿年历史,而“毅力”号火星探测器正在作业的耶泽罗陨石坑很可能也诞生于同样的年代。然而,相对年轻的陨石坑比比皆是。例如,图廷陨石坑位于奥林帕斯山以西的亚马孙平原,直径28千米,一般认为它只有数十万年历史。

这项研究还确定了为什么柯南细菌如此耐辐射。科研人员发现,这种微生物细胞中携带遗传信息的染色体和质粒始终保持一致,能够及时修复细胞,防止细胞被辐射破坏。

这种持久的生命力意味着,未来的任务——比如欧洲航天局的“罗莎琳德·富兰克林”号火星车将深挖火星寻找微生物——很可能会找到柯南细菌的表亲,如果这种细菌存在的话。

采样返回任务甚至能将这些微生物带回地球。国际空间站中的实验甚至已经证实,柯南细菌可以在太空中生存至少三年。然而,我们要小心,别让火星微生物污染地球。

未来的火星任务——无论是否载人——还要警惕地球微生物可能污染火星。

戴利说:“以我们的模型生物为载体,既可能发生对火星的‘正向污染’,也可能发生对地球的‘逆向污染’,这两种污染都应该避免。”

尽管前往火星的无人设备在发射前就已消毒,但消毒过程并不完美,一些微生物仍能搭顺风车前往这颗红色星球。如果人类造访火星,就会带去更多微生物。这些微生物可能会逃逸并进入火星环境,要么破坏火星本土的微生物圈,要么干扰在火星上寻找生命的实验。

由于此类实验增加了火星存在本地生命的可能性,科研人员未来需要思考如何保护我们可能在那里发现的任何生命。

详述这一研究的论文10月25日发表在美国《天体生物学》杂志上。

来源:参考消息网

整个生物界,它活得最久

看到树,会不自觉沉静下来。/图源网络

你有没有想过,我们现在见到的树,其实是几百甚至上千年前的那棵呢?

长寿的原因一直是生命科学领域关注的焦点和研究的热点之一。多细胞生物,如人类、如树木,都无法避免走向“衰老”及“死亡”。

可是与人类不同,一些树种的年龄已达几百甚至上千年,且依然蓬勃生长,但这种现象背后的原因却一直没有得到最终的定论。

阳光透过缝隙投射下来。/图源视觉中国

一个很有趣,甚至称得上浪漫的说法是“树的生命形态是去中心化的”。它们正在用自己独特的方式延缓衰老、抵抗死亡。

“去中心化”意味着树的任何一个部分都可能成为阶段性的中心。

树干不断增强自己的宽度与强度,确保自身可以承载得了树枝的重量;树枝在自由生长的同时也保证着自己的强度与灵活性;树叶虽然轻薄,但也在“光合作用”之下捕捉阳光、不断呼吸,减少自身水分的流失。

当然,研究树的长寿机制,更多是从基因层面进行的。而素来具有“活化石”之称的银杏树更是受到诸多研究者的青睐。

在西安古观音禅寺的院子里,有一棵已经悄然落叶了1400年的银杏树/图源百度百科

根据发表在《美国国家科学院院刊》杂志上的一项研究,随着年龄的增长,银杏依旧会持续释放出化学物质来保证生命的延续。和其它多细胞生物不同,它们似乎并没有细胞死亡的程序。

研究报告的作者、生物学家理查德·迪克森在研究时惊叹过“1000岁的银杏和20岁的银杏似乎没有任何不同”。

而作为人类,在我们普遍的认知中,“衰老”意味着脸上长出皱纹、行动变得迟缓、思维逐渐凝滞。

但银杏树却会继续生长,仿佛时间在它们身上凝固了。它们持久的生命力是可以用肉眼观察到的——很明显,年轻的树与古老的树拥有同等数量的叶子与种子。

当然,研究不能光靠眼睛完成。在植物学界中,通常用“维管形成层”来辨别年龄。

维管形成层听起来很“高大上”,但实际上就是树皮包裹内的一圈细胞,并没有什么特殊作用,但由于它们具有很强的分裂能力,在树木生长过程中,会不断分裂和生长,要么向内变成树干,要么向外变成树皮。

年轮就是这么来的。

但在大多数情况下,老银杏并没有显示出它们的年龄。保护性化学物质在老树和幼树中均具有很高的活性,可以帮助它们抵御外界的感染。

在年轮中细数时间/图源视觉中国

虽然银杏从来不用担心变老,但岁月也会给银杏留下一些痕迹。

随着时间的推移,老银杏树的生长速率降低,与细胞有关的基因表达开始减少,形成层的分裂能力也有所降低。

这意味着生长了上千年的银杏树也会因“自然衰老”而迈向死亡。但通常情况下,包括银杏在内的大多数植物都会死于害虫、干旱、人类活动及其他具有破坏性的事件。

不过没关系,虽然“不用担心衰老”是一件让人类无比羡慕的事情,但是上千年寂寞地屹立在同一方天地,就连树,或许也会不可避免地感到孤独。

参考资料[1] Multifeature analyses of vascular cambial cells reveal longevity mechanisms in old Ginkgo biloba trees. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(4), 2201–2210.

[2]为什么千年银杏古树可以活如此之久?| 鹿角网

能在太空存活10天,体长不到1毫米,水熊虫为啥这么坚韧?

在18年推出漫威电影蚁人2中,主人公斯科特进入量子领域时,进入了一个完全不同于人类世界的地方。不知道大家有没有注意到在斯科特进入量子领域后,航行器外曾经出现了一个巨大的怪兽,这个怪兽就是水熊虫。

量子领域 水熊虫

电影里所说的量子领域其实就是一个极度缩小的微观世界。在那个世界的怪兽水熊虫,在现实中体长不超过一毫米的微小动物。而这种微小动物却有着极强的生命力。让人充满了好奇,一个这么小的动物能有这么厉害吗?让我们一起去看看。

水熊虫的发现

显微镜下的水熊虫

在1773年的一位一位来自阿舍斯勒本的德国牧师戈泽首次在显微镜下发现了这种极其微小的虫子。体态憨厚行动缓慢,像一只爬行的熊,所以起名为”水熊虫”从那以后水熊虫出现在人们的视野中。

水熊虫的超能力

水熊虫还具备一种超能力复活,当水熊虫在严重缺水的情况下还可以保持生命活动。它会在非常干燥的环境中自己脱水进入休眠状态,遇到水后再“复活”。而这种自我适应环境的能力是非常强大的。

缺水的水熊虫

说到这里会有人说,水熊虫这种能力跟动物的冬眠不是一样吗?厉害到哪里去呢?其实不是这样的,冬眠一般来说是指规律性的休眠,对环境周期性的反应。

复活则更强调环境变化的“突发性”和“剧烈性”。而且冬眠时动物的新陈代谢降低但不会停止。而是继续下去。但水熊虫在脱水后不具有任何新陈代谢过程,它们的生命活动完全停止。

生活环境

水熊虫的生活环境也比较多样,它们生活在世界各地的淡水中、4000米以下的深海中、土壤中、南北极冰山上、温泉中、火山口甚至是喜马拉雅山顶端。大多数的水熊虫喜欢在淡水的沉渣,潮湿土壤以及苔藓植物的水膜中,只有少数种类生活在海水的潮汐带。

水熊虫适应环境的能力极强。在2019年4月11日以色列在尝试登陆月球时失败了。跟飞船一起坠毁的还有数以千计的水熊虫的样本,这种不惧高温寒冷生命力极强的物种甚至直接可以在太空中生存下去。

水熊虫

当人类在一万多米深处玛丽亚海沟内和8000多米高的喜马拉雅山脉上发现了他们的踪迹。极强的忍耐力让它们可以在任何地方生活下去。

经过研究显示水熊虫具有超强的忍耐力,它们可以在没有任何食物补给的情况下,可以进入隐身状态并保持休眠。

水熊虫上太空

为了测试水熊虫的身体的承受能力,科学家在2007年做了一项试验将其发射到进太空中。在到达太空后将样本暴露在真空内,完全暴露十天以上然后再带回地球。到最后存活率结果显示百分之六十八的水熊虫在真空环境下可以幸存下来,而且水熊虫的繁殖能力并没有丧失,大多具备繁殖后代的能力。这个试验让科学界很吃惊。

水熊虫是地球上唯一一个可以在真空中存活的物种还可以抵抗高能紫外线。超强的生命力和适应能力也解释了水熊虫,为什么能在五次物种大灭绝活到最后。

冰冻30年”复活“后的水熊虫

水熊虫身上的能力到现在科学家们还在探索,强大的基因修复的能力可以在医学界攻克很多疑难杂症,而它调节身体适应高温低温的能力,也可以让我们用来探索海洋和探索太空。如果我们真的能探索出水熊虫身上的奥秘,可以推动许多领域的发展。

地表最强防御,唯一能在太空生存的生物

空气是地球上生物生存不可或缺的东西,但有一种生物却可以在真空中生存,它们的防御能力堪称“地表最强防御”。它是地球上唯一能在太空上生存的生物。它叫水熊,也可以叫水熊虫。

水熊虫主要生活在淡水的沉渣、潮湿土壤以及苔藓植物的水膜中,少数生活在海水的潮间带。水熊虫对不良环境具有极强的忍耐能力,因此它的足迹遍及世界各个地方,例如北极、温泉、热带甚至在喜马拉雅山脉或者深海里都能找到他们。

一、至少存活五亿年

我们一般都认为微小的生物存活能力也不强,但水熊虫不同,虽然它体型微小,体长只有0.05-1.4毫米。但它们至少在5亿年前就存在于这个世界了,也就是说他们不仅比人类存活的时间长,他们甚至在恐龙出现之前就生活了接近3亿年。

二、隐生状态

在干旱时,将身体的含水量由正常的85%降至3%,停止运动,身体萎缩,可以忍耐极限温度、电离辐射、缺氧等,等到合适的环境时重新复苏。这就是水熊虫的隐生。

隐生状态就是水熊虫在极不良环境中生存下来的秘诀。一旦环境恶化,就会进入隐生状态,就是将身体缩成圆通状并自动脱水,蛰伏忍耐。它们甚至能在绝对零度中存活,等环境适宜之后便恢复原样。隐生状态使他的生命力变得极其顽强,即使是5700戈瑞强度的放射线;原子弹的辐射;600兆帕的压力;最深的马丽亚纳海沟水压的6倍也杀不死它们。它们就是地球上具有超强生命力的生物——水熊虫。

水熊虫极强的生命能力让它们有了“太阳不爆炸,它们不会挂”的宣言。在《nature》杂志中科学家们表明,它们之所以拥有这么强的生存能力是因为跟它们的身体能够自行脱水,使它们进入到一种静止的蛰伏状态。因此像水熊虫这种生物才能称为“不死身”生物。

不吃不喝不睡觉,11天连续飞行12200公里,堪称候鸟中的耐力王

一只鸟一口气可以飞行多远距离?结果可能会超出你的想象。

有这样一只小鸟,它从阿拉斯加起飞,连续飞行了12200公里,在整整11天的飞行过程中不吃不喝不睡觉,这究竟是一种什么鸟呢?

全世界的鸟类有9000多种,在各个领域能够称得上王者的鸟儿不在少数。比如飞行速度最快的鸟,又称“军舰鸟”,它就是尖尾雨燕,飞行速度为170公里每小时,最快速度可以达到352.5千米每小时。

世界上水平飞行速度最快的鸟是欧绒鸭,时速可以达到76千米每小时,那么世界上飞行距离最长,耐力最好的鸟是什么鸟呢?

答案就是:斑尾塍鹬。那么斑尾塍鹬究竟是怎样的一种鸟呢?

首先,鹬是指水滨类的鸟,主要栖息于海滨滩涂、水边湿地、沼泽地等等的开阔地带,绝大部分是迁徙鸟类。

而斑尾塍鹬就是水滨鸟中的一种,它的重量大概在25到320克之间,体长在326到386毫米,属于中等体型。斑尾塍鹬的喙细长,嘴端柔软,羽翼尖且长,羽色相似。主要以蠕虫、甲壳虫、昆虫、植物种子为食,主要在澳大利亚和新西兰越冬,春季迁徙到俄罗斯西伯利亚和美国的阿拉斯加繁殖,秋季又会再次返回澳洲,周而复始,年年如此。

在2007年,新西兰的鸟类学家给24只斑尾塍鹬背部安装上卫星跟踪器后放飞,并动用了三颗卫星全程监控这些鸟儿的迁徙,所有的数据都无偿提供给22个国家以及相关组织。

其中一只雌性尾斑塍鹬编号为“E7”的鸟儿,用了接近8天的时间创造了着世界鸟类不间断飞行鸟的记录,从阿拉斯加到新西兰,它穿越了太平洋,持续飞行了11680千米。

一直到2020年9月6日,这项记录被另外一只编号为4BBRW的斑尾塍鹬打破,它从阿拉斯加出发,历时11天才到达位于南半球的新西兰,在这漫长的12200千米的行程中,它未曾喝水吃饭还有睡觉,且最高时速达到了100千米。

平均算下来它的飞行速度达到了54千米每秒,这个速度几乎和小汽车的时速相当,最强耐力王的获得者终于易主,然而这还并非斑尾塍鹬的极限。

看到这里,有人可能会感到困惑,飞行了多长时间可以从卫星给出的路线图以及观测人来进行计算,但是我们怎么可能知道小鸟有没有在中途休息睡觉呢?

其实奥秘都在卫星追踪器上,每个卫星追踪器的的价格都在5000美元左右,重量大概在5到6克,每个卫星追踪器都能待机超过五年。它被植入在斑尾塍鹬的皮下,天线拖在尾巴后,追踪器就像是一个小小的飞行数据记录器,可以对鸟的飞行高度、速度、温度、经纬度、航向以及活动量进行检测。通过它,我们可以了解小鸟何时何地起飞,又是在何时何地降落。

通过观察斑尾塍鹬的飞行数据,观察它是否有在中途停歇下落,就可以判断出小鸟是否有在途中休息过。而这只飞行超过1.2万千米斑尾塍鹬在这十几天的飞行过程中,一直保持着同样的速度与高度匀速飞行,由此可以看出,它是没有过进食和休息的。这还真是令人唏嘘于大自然的神奇,究竟需要何等的巧妙才能创造出这样的精灵。

其实耗资如此之高的对斑尾塍鹬进行观察,不仅仅只是想要知道它的飞行极限在哪里,更重要的目的是研究斑尾塍鹬的迁徙习性,找到澳洲西部以及新西兰这两个地区斑尾塍鹬族群的准确飞行路线以及中途停靠的位置,同时对路线和斑尾塍鹬的生活习性做出研究。

斑尾塍鹬一般会在阿拉斯加的西北部地区度过夏天,一直到每年的9月份,成千上万的斑尾塍鹬会从阿拉斯加起飞,中途不休息的飞行11000公里到达新西兰,在这段时间里,它们体内的脂肪以及其他能量的储备都会消耗殆尽,有些能量不够的塍鹬甚至需要消耗肌肉组织来解决体能问题。

在历经跋涉后,斑尾塍鹬需要补充长时间飞行所消耗的体能,所以接下来的几个月里,它们会在食物丰富的泥潭里,例如泰晤士河湾的米兰达的泥潭地觅食,恢复体能,为下一次的迁徙做准备。

斑尾塍鹬的进食时间大概是在海湾退潮的时候,因为在这段时间里,退潮的海湾会留下大量的食物,斑尾塍鹬可以使用它们长长的喙会在泥沙间寻找甲壳动物、螃蟹、以及蠕虫,它们的代谢速度很快,能够迅速吸收体内的营养,在大量的进食后,斑尾塍鹬的身体机能会恢复。

1月份左右,斑尾塍鹬的羽毛脱落,换上新的羽毛,一直到3月份,斑尾塍鹬开始为离开做准备,在3月中旬,高气压跨过新西兰的时候,这个时候天空看起来很清澈,适合飞行,斑尾塍鹬会顺着晴空离开,一直飞行9000公里到达黄金沿岸以及日本的南部。

这片地区有着大面积的潮间湿地,能够为迁徙的鸟提供大量的食物,斑尾塍鹬会在这里歇脚,然后补充大量的食物,做好飞回阿拉斯加生儿育女的准备,一直到7月份左右,斑尾塍鹬回到阿拉斯加,这样就结束了斑尾塍鹬一趟完整的迁移。

看完斑尾塍鹬这让人称奇的飞行时长和迁徙过程,我们都不禁感叹于大自然的神奇与严峻,佩服于斑尾塍鹬在漫长地进化中的智慧与其顽强的生命力。可以看到,这些动物都是在不断与环境的交锋中改变适应起来的,然而自然也将动物进化的本身化作一部分,串联起一整个生态系统。

不得不说,大自然真的很神秘,怪不得科学家们都这么费心竭力地进行研究,不知道读到现在的你有没有冲动,想放下手机,一起去探索自然的魔力呢?

参考文献:

[1]秦彧.飞翔的生命传奇[J].科学之友(上半月),2021(05):42-44.

[2].鸟类飞行记录被刷新[J].学苑创造(7-9年级阅读),2021(Z1):27.

[3].12200千米!一只斑尾塍鹬打破鸟类连飞纪录[J].课堂内外(小学智慧数学),2021(Z1):30.

[4]李继明,王荣兴.云南鸟类一新纪录——斑尾塍鹬[J].四川动物,2013,32(06):937.

[5]白清泉.卫星跟踪 斑尾塍鹬现身丹东[J].绿色中国,2008(13):62-64.

[6]陈克林,林榕,奚志农,杭州老郑.斑尾塍鹬:生命中的一年[J].森林与人类,2006(01):26-31.

作者:小果 校稿编辑:小宛