水是生命之源，但近乎不朽的缓步动物——水熊虫可以在极度脱水状态下长期存活。

现在，研究人员解开了水熊虫强大生命力的另一个秘密。

“虽然水对我们所知道的所有生命都是必不可少的，但一些缓步动物可以在没有水的情况下存活数十年。”东京大学生物学家 Takekazu Kunieda 说。

俗称水熊虫的缓步动物门，包含1300个物种，许多都能忍受对所有其他生命形式来说是致命的环境条件。

饥饿，煮沸，冷冻，都无法轻易杀死它们。

当这些水生动物发现自己处于干燥环境中时，缓步动物会萎缩成一个圆形，俗称为桶状。

正如东京大学生物学家Akihiro Tanaka和同事在论文中解释的那样，脱水的缓步动物非常坚韧，可以承受包括暴露于太空真空在内的许多极端情况，并且仍然能够自我苏醒。

“人们认为，当水离开细胞时，某种蛋白质必须帮助细胞保持体型以避免自身塌陷。”Kunieda说。

因此，研究人员分析了一组以脱水能力而闻名的缓步动物(名为eutardigrades)，寻找可以解释这种现象的蛋白质，确定了336个“嫌犯”。

“在测试后，我们发现缓步动物特有的富含细胞质的热可溶性 (CAHS) 蛋白负责保护它们的细胞免因脱水而死。”Kunieda 解释说。

通过在人类和昆虫细胞中进行的实验，研究人员证明CAHS蛋白增加了细胞刚度，支持细胞抵抗因水压损失引起的收缩。这些蛋白质甚至还能保护细胞免受过多的水压。

CAHS蛋白类似于细胞骨架。在脱水细胞中，CAHS蛋白连接在一起形成支撑细丝的蜘蛛网，从而按需过渡到这种充满细丝的凝胶状阶段。

细胞骨架样结构保护细胞不会因缺乏水压而完全扭曲，并使细胞具有难以置信的稳定性。

这个过程被称为“生物脱水化”，可以逆转，一旦水合条件恢复，缓步动物就可以复活。

科学家们此前曾怀疑存在一种基于蛋白质的“生物玻璃”，可以在极度干燥期间保持缓步动物的细胞结构。

但过去的研究只是寻找这种能力的遗传成分。这项新研究则开始寻找真正发挥功能的蛋白质。

有趣的是，即使从缓步动物的细胞中分离出来，这些蛋白质也能保持功能。研究人员还发现，这些蛋白质在人类培养的细胞中也显示出有限的功能。

“关于缓步动物的一切都令人着迷。”Kunieda 说，“对于生物学家来说，这个领域是一座金矿。”

这项研究发表在《公共科学图书馆生物学》上。

https://www.sciencealert.com/tardigrades-can-survive-decades-without-water-and-we-finally-know-how

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