水熊

简要介绍

缓步动物门(Tardigrada)，俗称水熊虫、熊虫。它们高度特化，体长不超过1毫米，大多数只有0.5毫米左右;除头部外，有4个体节，每个体节上具1对足。身体透明，但很多种类的颜色来源于食物。雌雄异体。适应性极强，在海拔6 000米以上的喜马拉雅山和4 000米以下的深海海沟均有分布，甚至可以忍受真空环境。已知约1 200种，分3个纲：异缓步纲(Heterotardigrada)，如水熊虫(Hypsibius dujardini);中缓步纲(Mesotardigrada);真缓步纲(Eutardigrada)，如缓步虫(Macrobiotus)等。

【知识点】水 熊 虫 是 最 “ 坚 韧 不拔”的动物，可能也是目前人类已知最彪悍的动物。据报道，-200℃下它们可活若干天，-272℃和181℃均可存活2分钟;在5 700戈瑞强度的放射线下也可生存;还可以承受600兆帕斯卡的巨大压力;而且在真空中都不会死亡。

物种学史

物种发现

“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。 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。

从水熊虫的化石可知道，这一物种早在5亿年前的寒武纪(Cambrian Period)就存在了。从它们被发现开始，人们对缓步动物在动物分类中的位置，形态学(morphology)，生活方式(life style)，组织学(Histology)以及其隐生性(Hidden nature)的研究兴趣有增无减。

米勒研究

1785年米勒（O.F.Müller）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(Tick species)。米勒所使用的学名Acarus ursellus被林奈(Linnaeus)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Doyères所写的书《Mémoire sur les Tardigrades》（《对缓步动物的记忆》）（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（Paris Biological Association）最终通过一份超过100页的鉴定形成定论，就是Doyères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，耶稣会神父吉尔伯特·弗兰兹·拉门（Gilbert Franz Rahm）通过缓步动物还能度过低温（绝对零度）-（Absolute zero）环境的现象认为，新陈代谢是停止了。1922年鲍曼（Bauman）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年杜雅尔丹（Dujardin）认为缓步动物是一种原本生活在海洋里的生物，这是缓步动物的分类的第一步。1907-1909年Murray在不列颠-南极探险中收集到多种缓步动物的样本。使得缓步动物的种类在很短的时间内上升到了25种。1928年图灵（Turing）为缓步动物建立了一个新目。但缓步动物在动物界中的位置在Doyères的著作中并没有被提及。1851年Dujardin根据它们具有和线虫动物(Nematode animal)相似的咽，而认为缓步动物是线虫动物(Nematode animal)的近亲。而1896年海克和1909年里希特斯(Richter J)则认为它的近亲应该是节肢动物(Arthropod)。但大部分的专家却认为应是节肢动物。1929年根据当时组织学的证据人们将它划为节肢动物下的纲。到了1953年，人们终于可以有技术基础去测量缓步动物正常和隐生状态下的氧气消耗量。1968年科学家通过电子显微镜观察到缓步动物的储存细胞。1972年拉马佐蒂的专著第二版出版，列举了413种缓步动物。

1974年借拉马佐蒂（La Mazzotti）75大寿之际在意大利城市帕兰扎（Pallanza）举行了第一届国际缓步动物论坛。

形态特征

缓步动物(Tardigrata)是多细胞动物(Multicellular animals)。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(Carotenoid like)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(chitin)构成的角质层(Cuticle)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（Martensite tube），专司体内的渗透压（osmotic pressure）平衡。

神经系统的构成：咽上下神经节（Upper and lower ganglion），其中咽下神经节（Inferior pharyngeal ganglion）和腹部四个神经节链式（Ganglion Chain）相连。体腔中的细胞负责储存。水熊虫没有循环系统（circulatory system）和呼吸系统（respiratory system）。

缓步动物通常是雌雄异体（Male and female）。它们的性腺（gonad）是次体腔（Secondary cavity）（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。