缓步动物是可爱、坚韧的水熊虫，可能比人类活得更久。
扫描显微镜拍摄的缓步动物的 3D 图像。
缓步动物，通常被称为水熊虫，是微观的水生动物，身体丰满、分段且头部扁平。它们有八条腿，每条腿都有四到八个爪子或手指，有点像《爱丽丝梦游仙境》中吸食水烟的毛毛虫。虽然缓步动物非常可爱，但它们也几乎坚不可摧，甚至可以在外太空生存。
缓步动物于1773年由德国动物学家约翰·奥古斯特·埃弗莱姆·格兹 (Johann August Ephraim Goeze) 发现，他称它们为“水熊虫”。三年后，根据卡尔顿学院科学教育资源中心(SERC)的说法，意大利生物学家拉扎罗·斯帕兰扎尼 (Lazzaro Spallanzani) 将这群动物命名为“Tardigrada”或“慢步者”，因为它们蹒跚学步。根据综合分类信息系统(ITIS)，目前约有1300种已知的缓步动物物种属于缓步动物门（一个分类类别 ），这是由美国联邦机构合作创建的物种名称和分类资源。
缓步动物有多大？根据世界缓步动物数据库，水熊虫的长度可以从 0.002 到 0.05 英寸（0.05 到 1.2 毫米）不等，但它们的长度通常不会超过 0.04 英寸（1 毫米）。
根据2019 年发表在节肢动物结构与发育杂志上的一篇文章，缓步动物的身体通常仅由 1000 个细胞组成。相比之下，人体由数万亿个细胞组成。
缓步动物生活在哪里？顾名思义，水熊虫几乎生活在任何有液态水的地方，栖息在海洋、淡水湖泊和河流以及覆盖陆地苔藓和地衣的水膜中。根据密歇根大学动物多样性网(ADW) 的数据，它们可以在各种环境中生存：从喜马拉雅山脉超过 19,600 英尺（6,000 米）的高度到海平面以下超过 15,000 英尺（4,700 米）的海洋底部。
并非所有的缓步动物都生活在极端环境中，但水熊虫以在极端条件下生存而闻名，这些条件会杀死大多数其他形式的生命，它们会变成一个桶状的脱水球。
据报道，研究人员发现，处于脱水状态的缓步动物可以承受低至负 328 华氏度（负 200 摄氏度）和高于 300 华氏度（148.9 摄氏度）的温度。根据明尼苏达州卡尔顿学院科学教育资源中心的说法，它们还可以在辐射、沸腾的液体和高达海洋最深处压力的六倍的情况下存活下来。
2008 年发表在《当代生物学》杂志上的一项研究表明，某些种类的缓步动物——在脱水时——可以经受为期10天的低地球轨道之旅，并不受太阳紫外线辐射和太空真空的伤害而返回地球。
在显微镜下可以清楚地看到缓步动物。
最近的研究显示，干燥的缓步动物可以在被高速枪以每秒近 3,000 英尺（每秒 900 米）的速度射出，并在大约1.14吉帕的压力下幸存下来。这可能意味着，在 2019年4 月11 日着陆器坠毁在月球上后，以色列登月任务Beresheet上携带的数千只缓步动物可能幸存下来。
缓步动物吃什么？大多数缓步动物从植物、藻类和真菌的细胞中吸取液体，用嘴里的针状探针刺穿细胞壁，然后将液体吸进里面。
然而，根据伊利诺伊州卫斯理大学的物种分布项目(SDP)研究显示 ，有些物种可以吃掉整个生物体，例如轮虫、线虫甚至其他缓步动物。
缓步动物是如何繁殖的？缓步动物的繁殖可能是有性的或无性的，这取决于物种。雌性一次可产多达 30 个卵，并且卵可能在雌性体内受精。其他缓步动物物种可以是自体受精的雌雄同体，它们通过孤雌生殖进行繁殖——胚胎在没有外部受精的情况下发育的过程。
根据研究，胚胎通常在受精后 14 天内完全发育，但根据干燥和温度等环境条件，它们的发育可持续长达 90 天。年轻的水熊虫没有幼虫阶段，孵化时类似于微型成虫，尽管它们的爪子和刺通常比完全长大的水熊虫少。幼鸟通过蜕皮它们的外部角质层“皮肤”分几个阶段生长，每次蜕皮可能需要五到十天才能完成。
此插图描绘了缓步动物的长肠（灰色）和上方的卵巢（黄色）。
水熊的解剖结构根据2021 年 8 月发表在《美国国家科学院院刊》上的研究，在缓步动物的微小身体内，你找不到任何骨头。相反，它们由静水骨骼支撑。这是一个充满液体的隔室，称为血淋巴。与人类血液类似，血淋巴充满营养。
虽然它们没有脊髓，但缓步动物有一个腹侧神经系统，在缓步动物的大脑和身体之间发送信号，在功能上相当于脊椎动物的脊髓。
水熊虫有完整的消化系统，但没有循环系统或呼吸系统。相反，水中的氧气通过它们的角质层壁进入它们的身体。为了帮助循环，它们的肌肉会收缩以输送静水骨骼中的营养物质。
是什么让缓步动物如此坚不可摧？水熊在恶劣的环境中生存有一个不同寻常的策略：它们进入一种几乎像死亡一样的状态，称为隐生状态，从体内排出超过 95% 的水分，缩回头和腿并蜷缩成一个脱水的桶。
2020 年发表在《科学报告》杂志上的一项研究报告称，到 1970 年代，科学家们确定，缓步动物中不同形式的隐生可能是由四种环境触发因素引起的：干燥、冷冻、缺氧和盐分过多。
在隐生过程中，缓步动物的代谢活动降至正常水平的 0.01%。它的细胞受到缓步动物特有的水溶性蛋白质（称为缓步动物无序蛋白或 TDP）的保护，免受损害。当缓步动物排出体内的水分时，TDP 分子会在细胞周围形成坚韧的玻璃状茧，这可以保证细胞材料的安全，并使其能够在条件更适宜的情况下在水中复活。
即使几十年过去了，缓步动物也可以恢复生机。据Live Science此前报道，2016 年，科学家们复活了两个脱水状态的水熊虫，和一个已经处于隐生状态 30 多年的水熊虫卵。另据报道，1948 年，意大利的一名研究人员据称从一块超过120年的干苔藓中复活了一只缓步动物。然而，此后没有其他研究人员从如此古老的苔藓中复活了一只缓步动物。
展示缓步动物底部的彩色电镜图像。
缓步动物濒临灭绝吗？缓步类动物尚未得到国际自然保护联盟的评估，该组织是监测动物和自然栖息地保护状况的全球组织；它们不在任何其他濒危名单上。研究人员发现，自该群体在大约 50 亿年前诞生以来，缓步动物在地球上的所有五次大规模灭绝中都幸存下来，而水熊虫可以在人类消失很久之后存活下来。
2017 年，哈佛大学和牛津大学的科学家们研究了某些天文事件的概率——撞击地球的小行星、邻近的超新星爆发和伽马射线爆发，仅举几例——这些事件可能在未来几十亿年内发生。然后，他们评估了这些事件消灭地球上最顽强的物种的可能性。研究人员在发表在《科学报告》杂志上的研究中报告说，虽然此类灾难可能会消灭人类，但研究人员发现，虽然附近的超新星或大型小行星撞击对人类来说是灾难性的，但缓步动物可能不受影响，小水熊虫可以在大多数宇宙灾难中幸存下来。
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