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1、 水熊能够漫游宇宙的生物水熊也称水熊虫（Water Bear） ，是对缓步动物门生物的俗称。水熊这种微型动物主要生活在淡水的沉渣、潮湿土壤以及苔藓植物的水膜中，少数种类生活在海水的潮间带。有记录的大约有 900 余种，其中许多种是世界性分布的。在喜马拉雅山脉（6000m 以上）或深海（4000m 以下）都可以找到它们的踪影。此外还发现水熊可在真空和太空中生存。水熊是地球上生命力极强的生物，要杀死水熊是极为困难的。水熊体型极小，必须用显微镜才能看清它的面貌。其主要生活在淡水的沉渣、潮湿土壤以及苔藓植物的水膜中，少数种类生活在海水的潮间带。全球几乎都有它的存在，北极、热带、深海、温泉里都可以找到它
2、。把一片干燥的苔藓，放在水盆里浸泡 2 小时许，取出放在干净的碟子里，弹动一下苔藓，会出现几个小点点。放在显微镜下观察，会发现它们是胖墩墩的，像熊一样憨态可掬。原来是熊状的小虫子，通常在水里或潮湿的苔藓上生活，由于模样很像熊，故科学家命名它们为“水熊” 。水熊的身体表层覆盖着一层水膜，目的是为了保持身体干燥，同时可呼吸水膜中的氧气。水熊是怎样生活的呢？它靠尖锐的吸针吸食动植物细胞里的汁液为生。水熊的特点是它从卵里生出来就是成年了，无童年时期，身体里细胞的数量终生都不再改变。缓步动物是多细胞动物。它们非常细小，大部分不超过1 毫米，最小的 Echiniscus parvulus 初生的时候只有
3、50 微米。而最大的 Macrobiotus bufelandi 则只达 1.4 毫米。通体透明，无色，黄色，棕色，深红色或绿色。它们的颜色主要是它们的食物赋予的。它们食入含类胡萝卜素的食物，类胡萝卜素可以在各器官沉积。它们由头部，四个体节，被几丁质构成的角质层覆盖。四对脚，末端有爪子，吸盘或脚趾。由长长的细胞组成的肌肉因应体节而分布。口前有两向前突出，一个用于刺进食物，另一个则是吸收工具。前肠有很多成对腺体，薄薄的食道连接中肠。在两个目的水熊虫中肠和末肠之间有马氏管，专司体内的渗透压平衡。神经系统的构成：咽上下神经节，其中咽下神经节和腹部四个神经节链式相连。体腔中的细胞负责储存。水熊虫没有循
4、环系统和呼吸系统。缓步动物通常是雌雄异体。它们的性腺是次体腔（事实上，所有的节肢动物都是这样）的残留物，是不成对的囊状器官，或者是在肛门前向外开口，或者是向终肠开口。卵子并不需要事先受精就可以被排出体外。2、生存环境电镜下的水熊虫,水熊虫在干燥状态或环境恶化时，身体会缩成圆桶形自动脱水静静地忍耐蛰伏（隐生现象） ，此时会展现惊人的耐力。生命力超强，能在冷冻、水煮、风干的状态下存活，甚至能在真空中或者放射性射线下存活。3、生存能力缓步动物门 具有全部四种隐生（Cryptobiosis）性（即低湿隐生 Anhydrobiosis、低温隐生（Cryobiosis ） 、变渗隐生（Osmobiosis
5、）及缺氧隐生（Anoxybiosis ） ） ，能够在恶劣环境下停止所有新陈代谢。缓步动物也因此被认为是生命力最强的动物。在隐生的情况下，一般可以在高温（151C） 、接近绝对零度（-273.15C） 、高辐射、真空或高压的环境下生存数分钟至数日不等。曾经有缓步动物隐生超过120 年的记录。低温隐生低温就会引起低温隐生。缓步动物能先被冷冻再经解冻而复苏，而且不会对身体造成损坏。1975 年 Crowe 将活动状态的 Macrobiotus areolatus 放到 2 毫升-20C 的水中。所有实验动物立刻进入小桶状态。在 4C 的水中解冻只需要一分钟。80%的动物成功苏醒。低湿隐生这是最常见
6、的隐生形式，当陆生的缓步动物生活环境开始缺水时即会发生。但当它们再次接触到水的时候，它们能在很短时间之内重新活动。包括陆生缓步动物在内，只有它们身处水中才能存活。如果周边液体被稀释甚至低于体液浓度时，缓步动物就会蜷缩成桶状。背侧的甲片会层叠在一起，甲片之间的弹性角质层会收缩。进入所谓的“小桶状态”(Cask Phase) 。进入“小桶状态”的首要原因是缺氧。实验中停止通风，缓步动物会收缩。但在水中肌肉的收缩状态不能持久。所以“小桶”遇水即会重新舒展，但个体会立即进入窒息状态（Asphyxia） 。缓步动物能渡过缺水期有前提，就是该过程是缓慢进行的而且空气湿度不能太低。干燥过程太快，缓步动物就没
7、有时间去收缩。作违背该前提的实验，可以观察到缓步动物紧压在地表，很难复苏。缺氧隐生 缺氧隐生发生于缓步动物周遭液体含氧量低于一个阈值。开始的时候缓步动物先收缩，但后来就会伸展到最大状态，同时也是窒息状态，而且它们已没有能力排出进入体内的水分。一些种类能在缺氧状态下存活五天。缺氧隐生时缓步动物的新陈代谢状态不明。变渗隐生变渗隐生还没有很好的被观察到。变渗隐生是因为环境的渗透压升高引起的。Macrobiotus bufelandi 在 0.4%的盐溶液中仍然能活动。在 15%的盐溶液中它会在 9 秒之内进入小桶状态。Echiniscoides sigismundi 在淡水中会窒息，但若在三天内将它
8、重新放到海水中，它就会苏醒过来。胞囊形式在包囊中渡过困难时期并不算是隐生的一种。在苔藓和干草间生活的，特别是淡水生的种类能够通过这种胞囊的形式渡过困难时期。在这种状态下缓步动物会缩小成只有原来 20%到 50%的体积,降低新陈代谢甚至分解部分器官。该过程伴随有三次连续的蜕皮，结束的时候，动物就会被多层角质层外壳所包绕。在这种状态下缓步动物能存活一年。当环境改变回来，该个体能在 6 到 48 小时内脱壳而出。胞囊的形成只会在水中发生。它远不如小桶状态那样具抵抗能力，而且其水分含量也决定了其不具有抗高温能力。生存状况德国科隆-波尔兹宇宙医学研究中心研究员、参加本次研究的天体生物学家之一彼得拉雷特贝
9、格说， “我们发现，这两种缓步类动物在太空环境中都生活得很好，和在地面上没有多大区别。但是遭受太空环境和太阳辐射双重考验后的样本，存活率很低。 ” 实际上，当最终被放回水中的时候，暴露在太空环境和太阳辐射双重考验下的缓步类动物只有 10%存活了下来，并且，所有的幼虫都没有孵化出来。但是，荣松说， “尽管如此，这也是人类迄今为止发现的第一种在双重暴露下，仍然有样本存活的动物。 ”雷特贝格推测，可能是缓步类动物的外层，即皮层，可以帮助它们抵御太阳辐射。研究人员称，和微生物细菌耐辐射奇球菌一样，缓步类动物肯定也有一种细胞机理可以修复辐射的伤害，或者直接抵御太阳辐射。荣松说， “在遭受太阳辐射的时候，
10、没有数据显示缓步类动物的体内在发生变化。所以，我们不知道太阳辐射对它们的伤害有多大，它们又是怎样修复这些伤害的。 ” 实验表明，至少有一些动物可以在严酷的太空环境下毫无屏障地存活。在这个“超级坚强”动物的名单上，还包括轮虫类、线虫类(蛔虫)、可抗干燥的昆虫幼虫，还有甲壳类如盐水虾。科学家发现，所有的这些“超级动物”都和缓步类动物一样，具备高度抗干燥的能力。一部分缓步类动物赖以生存的地衣类植物也可以在太空环境下生存。荣松说， “如果保护这些缓步类样本远离太阳辐射，它们可以在太空中存活几年。但是问题是，飞船进出大气层时会产生巨大的喷射力，这些样本也受到了影响。”飞船进出太空大气层产生的灼热感和一个
11、石块进出行星大气层产生的摩擦大致相当。星际旅行可能会花费几百万年的时间，人类并没有能力进行如此长期的实验。但是，至少有一部分缓步类动物在星际旅行最开始的 10 天里可以完好地生存。测验缓步类动物生存能力的真正问题是寻找一个合适的环境。荣松说，“只要找到一个比太空温和一些的环境，缓步类动物就可能繁殖、生存。 ”瑞典克里斯蒂安斯特大学的伊格玛及其同事认为，如果地球上有动物能够在太空恶劣环境下生存，缓步动物当是首选。因此在 2013 年 9 月，他们选择了两种缓步动物R.coronifer 和小斑熊虫，在干粉状态下放入欧空局BioPan6 太空舱，并将其送入了太空轨道，进而观察这种生物在太空中会有什
12、么表现。这些缓步动物在太空中，经过 10 天暴露在辐射、真空及低温条件下。结果发现，R.coronifer 无法在紫外照射的条件下生活，科学家认为这可能是 DNA 受损所致。不过，有3 个小斑熊虫样本却未受影响。在滤去紫外线的条件下，这些经过恶劣太空条件考验的小动物同对照样本一样，可排卵，并可脱壳成活。该结果发表于本周的当代生物杂志。该结果表明，地球生物的适应能力非常强。而此前，人类仅知苔藓和细菌可在真空和宇宙辐射下生存。虽然缓步动物可在地球极其干燥的条件下生存，但太空的条件极端恶劣。如地球海平面大气压为十万帕斯卡，而在地球低轨道，大气压是地球大气压 10 亿分之一。在这种条件下，几乎没有水分
13、子可以保留在体内。科学家试图通过这个实验，来了解地球生物能否在星际旅行时生存，并希望掌握哪些生物能搭乘太空船，进而导致其他星球被地球生物所污染。德国太空生物学家戈达认为， 缓步动物能在极端条件下生存的能力对人类移居其他星球十分重要。但他认为，本次实验结果尚无法了解动物是如何在恶劣环境下发育和繁殖的。而伊格玛则认为，缓步动物搭乘太空船去污染火星的可能性非常小，因为缓步动物需要食物。她认为最可能搭便车到火星去的可能会是苔藓或细菌。科学家还不清楚，缓步动物能抵抗紫外辐射的原因。他们推测这可能与其在缺水后能够复活的能力有关。4、物种分类缓步动物门 可分为：异缓步纲（Heterotardigrada）：
14、如水熊虫（Water bears）中缓步纲(Mesotardigrada)真缓步纲（Eutardigrada）：如缓步虫（Macrobiotus）5、研究历史“小水熊虫”在 1773 年首次被一位名叫哥策的神父描述，但并不完整。1774 年和 1776 年意大利人考廷和斯巴兰扎尼发现，在缺水的环境下，缓步动物能够不脱去保护外壳而“复活” 。斯巴兰扎尼并且指出，缓步动物要渡过缺水时期，就必须慢慢的失水。而缓步动物 Tardigrada 这个名字，也是斯巴兰扎尼首次给出的。从此直至今天，人们对缓步动物在动物分类中的位置，形态学，生活方式，组织学以及其隐生性的研究兴趣有增无减。米勒研究1785 年米
15、勒(O.F.Mller) 对这种动物作了深入的观察。他尝试将缓步动物归入动物演化树中并且把它归入壁虱属。米勒所使用的学名 Acarus ursellus 被林奈写到了他的自然分类中。1834 年舒尔策发现了有名的 Macrobiotus bufelandi。该名字来源于柏林医生 Hufeland，他著了一本有关长寿术(德语：Makrobiotik) 的书叫延年益寿之艺术 。相对于斯巴兰扎尼的“复活” ，舒尔策认为缓步动物在缺水后再次接触到水时，是“苏醒”过来了。但他的看法并不是得到很多的认同。他同时代的爱亨伯格则认为，缺水时，缓步动物能分泌一种物质，在里面缓步动物不但能度过困难时期，而且能繁衍
16、后代。数年后“醒过来”的只是它的后代。更有人认为那是一种自然发生(generatio spontanea) 。对缓步动物形态，系统分类和生理研究有着最深远影响的贡献当属法国人 Doyres 所写的书Mmoire sur les Tardigrades(1840-1842 年)。他强调了缓步动物在慢慢失水的环境中“复活”的能力。这和当时另一种观点相冲突，就是认为，没有任何预防措施可以阻止完全脱水的动物的死亡。1859 年巴黎生物协会最终通过一份超过 100 页的鉴定形成定论，就是 Doyres 的意见是对的。新的问题是，在这种脱水环境中，缓步动物的新陈代谢究竟只是变慢了还是停止了。20 世纪初，耶稣会神父拉门(G.Rahm)通过缓步动物还能度过低温（绝对零度）环境的现象认为，新陈代谢是停止了。1922 年鲍曼通过对脱水隐生的形态和生理方面的研究，再次捍卫了这一观点。分类研究1851 年 Dujardin 认为缓步动物是一种
