自由基不会杀死缓步动物——它们是这些小动物立于不败之地的秘密

微型水熊在受到压力时可以进入近乎无敌的“tun”状态，使它们能够在最恶劣的条件下生存——包括太空真空。现在我们知道怎么做了。

科学家们终于发现了缓步动物用来进入近乎无敌状态的分子技巧，可以保护它们免受极端环境的影响——包括外太空的寒冷真空。

这种微小的八足生物——被称为水熊或苔藓小猪——在我们的星球上繁衍生息。它们的丰富性部分归因于它们的超强恢复能力：在恶劣的条件下，这些生物会枯萎成几乎坚不可摧的脱水球，称为“tun”状态。 

这种变态（称为脱水生物）使这些生物能够在极端温度下生存，承受被称为宇宙射线的强大辐射，甚至在被枪射击后毫发无伤。 

科学家们此前并不确定他们到底是如何进行这种转变的。

相关：我们终于知道缓步动物如何交配

研究人员在新研究中写道：“人们早就知道缓步动物通过主动过程促进这些解剖学转变。” “然而，缓步动物识别环境波动并发出进入和退出隧道的信号的机制在很大程度上仍未被探索。”

但在 1 月 17 日发表在《PLOS One》杂志上的一项新研究中，研究人员揭示了这些非凡生存技能的分子基础。

1773 年，德国动物学家 Johann August Ephraim Goeze 首次发现了缓步动物，因其步态有条不紊、摇摆不定，因此被命名为“缓步动物”或“慢步动物”。已识别出约 1,300 种微小的水生生物，它们的历史可以追溯到 6 亿年前，这意味着它们在我们星球上的所有五次重大灭绝事件中都幸存下来。 

水熊非凡的生存技能在于它们能够转变为极度脱水的冬眠状态。这种生物的腿缩回，其丰满、分段的身体卷曲成小球，排出 95% 的水分。 

为了研究这些生物如何实现这一壮举，研究人员将一组模型物种缓步动物 (Hypsibius exemplaris) 暴露在多种危及生命的条件下，包括危险水平的过氧化氢、糖、盐和温度零下 112 华氏度（零下 80 摄氏度）。通过测量缓步动物细胞内的化学环境，科学家们发现这些生物会产生自由基，从而将它们转变为 tun 状态。

自由基（带有额外不成对电子的氧原子）在称为氧化应激的阶段出现在动物细胞中。对于大多数动物来说，这个过程是有害的，因为自由基会与蛋白质和 DNA 块发生反应，产生有害的突变。

但在缓步动物中，科学家们发现自由基与氨基酸半胱氨酸发生反应，将这些生物转化为近乎坚不可摧的状态。他们通过抑制这种半胱氨酸氧化过程证实了这一点，这使得缓步动物无法进入tun状态。

研究人员在研究中写道：“我们发现缓步动物的生存依赖于可逆氧化的半胱氨酸，以高度调控的方式协调生存状态的进入和出现。”

科学家们的下一步是了解这种机制在缓步动物物种中的共享程度有多大。