科学家发现新种水熊虫:体内拥有特殊“荧光防护盾”,可抵御致命紫外光辐射

2020-10-15 13:05:18 来源:前瞻网

一种被称为“水熊”的小型水生生物(是一种缓步虫)能够在极端高温/低温、极端辐射,甚至是会杀死大多数动物的外层空间的真空中生存。它们可以保持“假死”状态数十年之久,拥有超强生命力,在“开放式”太空旅行中也能神秘莫测地活下来,引发了不少人的浓厚兴趣。

最近,科学家们又发现了一种新的水熊缓步虫Paramacrobiotus BLR,在强烈的紫外线辐射下,它们竟然也能存活一小时!虽然仅长约1毫米,这样的能力却让科学家们惊呆了!

水熊虫御致命紫外光辐射

(图源:Biology Letters)

这一发现纯属偶然:印度科学院的研究人员Eswarappa和他的同事在他们研究所的校园里研究苔藓,发现了一种可能是爬行类的新物种。搜寻到后他们捉了几只这些水熊,然后将它们暴露在极端的环境中进行研究。

他们碰巧在实验室里有一个杀菌紫外线灯,然后他们就用这些UV光来照射他们的标本。

紫外线经常被用来清除难以杀死的病毒和细菌,它会破坏DNA、使其分裂并导致细胞枯萎和死亡。一般来说,每平方米1千焦耳的剂量,可以在5分钟后杀死细菌和蛔虫,对15分钟后的慢速催眠是致命的;大多数人在24小时后也会死亡。

但当以同样剂量施放到一种奇怪的红棕色物种(命名为Paramacrobiotus BLR)身上时,它们全都存活了下来!更重要的是,当研究人员将剂量增加4倍时,大约60%的红褐色熊竟然还能存活超过30天。

同样令他们惊讶的是,在紫外光的照射下,它们原本褐红色的身体变成了蓝色。在观察缓行虫如何在紫外线照射下存活时,研究人员将一根管子放在紫外线源附近,注意到管子开始发光。

研究小组在《生物学快报》(Biology Letters)上报告说,可能位于这种缓行生物tardigrades皮肤下的荧光色素将紫外线转化成了无害的蓝光。

进一步的实验表明,这些缓步虫体内的化合物中含有一种荧光化学物质。它吸收紫外光,并在蓝色范围内发射无害的可见光。

对比之后,研究人员进一步发现,色素较少的Paramacrobiotus在接触这些UV紫外线后约20天就死亡。

接下来,研究人员提取了这些荧光色素,并用它们来包裹一种H. exemplaris蠕虫和几只秀丽隐杆线虫。结果显示,使用这些“临时盾牌”的动物的存活率,是那些没有添加荧光色素的动物的两倍。

科学家们推测,在印度南部炎热的夏季,这些缓步虫很可能进化出了荧光,作为一种耐受高剂量紫外线的高明手段保护自己的生存。

研究小组还不知道荧光屏的确切组成,因为识别这些化学物质的简单方法还没有得到明确的结果。“它不是一种简单的化合物。”Eswarappa表示。

在深入了解这种化学物质被发现,科学家们希望大量制造它,并探索它是否可以用于防晒霜。Eswarappa兴奋地表示:“我们想申请专利,看看是否能大规模生产。”

这些发现可能有助于科学家们研发出抵御紫外线有害影响的材料,未来甚至还可以在太空服中找到应用。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考来源:https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbl.2020.0391

https://www.sciencemag.org/news/2020/10/new-species-water-bear-uses-fluorescent-shield-survive-lethal-uv-radiation

https://www.newscientist.com/article/2257008-tardigrades-survive-deadly-radiation-by-glowing-in-the-dark/

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