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什么生物不需要氧气也可以生存？

地球上离开氧气还能存活的生物？不就是具备“不死能力”的生物嘛，我一次满足你全部的愿望，给你一个耐高温、低温、辐射、真空、高压都能抗住的生物——水熊虫！真正不死的小强——水熊虫水熊虫属于缓步动物门，有记录的水熊虫种类大约900种，它们体长一般在1毫米左右。它们的生活范围极广，似乎在哪儿都能找到这类动物的身影。

它们生活在每一个大陆，从最深的海洋到最热的沙漠，甚至是在喜马拉雅山脉的顶部（6000米以上）。最神奇的是它拥有令人惊异的隐生性（cryptobiosis）。先提炼知识点——缓步动物门。缓步动物门具有全部四种隐生（Cryptobiosis）性（即低湿隐生（Anhydrobiosis）、低温隐生（Cryobiosis）、变渗隐生（Osmobiosis）及缺氧隐生（Anoxybiosis）），能够在恶劣环境下停止所有新陈代谢。

水熊虫在隐生的情况下，一般可以在高温（151°C）、接近绝对零度（Absolute zero）（最高纪录-272.8°C）、高辐射（High radiation）、真空或高压的环境下生存数分钟至数日不等。其中有某些不知道是幸运还是不幸的缓步动物，创造过隐生超过120年的记录。不死奥秘可能在于基因偷盗能力科学家也对水熊虫在极端环境下的生存很感兴趣，通过研究水熊虫的基因组，发现水熊虫具有另一个非同寻常的特点：它们不是从自己祖先那里继承所有基因，其中将近17.5%的基因组是由外源DNA构成。

从非动物那里挪过来的（植物、细菌、真菌和古生菌）遗传物质，在水熊虫体内高达六分之一！这些大量的外源基因可能起着非常重要的作用。它们因此获得忍耐严苛环境的能力。如何发动不死模式在非人的环境下，水熊虫又是怎样生存下来的呢？极热，极寒，辐射和高压，所有这些恶劣条件有一个共性：破坏DNA和细胞结构。低温和高温均可导致蛋白质的分解、粘连并停止工作；辐射会撕裂DNA和其他重要的生命分子；高压则会硬化包裹细胞的脂肪质细胞膜。

水熊虫则充分适应了这种环境，在极端环境下，它能快速进入休眠状态，它的身体含水量可以降到仅仅3%这样一种极端的“脱水状态”，它甚至可以通过自身制造抗氧化剂保护并修复被损伤的DNA。简单的说，DNA就算被破坏掉，它也能在苏醒后快速修复损伤。我们不小心误吃了水熊虫怎么办？既然水熊虫那么逆天，又极度细小，还分布极其广泛，同学们不小心吃到了，会怎么样呢？其实不需要担心，因为它们属于素类杂食性，目前为止也没有发现水熊携带有什么病毒或细菌。

很多微生物不需要氧气就能生存，有没有动物不需要氧气也能生存？

一张寄生在奇努克鲑鱼体内的刺胞囊线虫的光学显微镜图像。三十亿年前，地球仍为无氧环境。造山运动和火山喷发将吸积在地球内部的大气排出地表，这一过程称为“排气”。排出的气体中，含有79%的水蒸气和12%的二氧化碳。彼时生活在地球上的蓝细菌必须找到一种依靠二氧化碳、水和阳光生存的方法。长期的环境适应性进化让这些古老的生物不需要氧气也能生活。

奇怪的是，我们今天呼吸的氧气正是他们为我们制造的，蓝细菌进行光合作用产生氧气，最终进入到地球的大气层。蓝细菌的大量繁殖和广泛分布使地球从无氧环境过渡到有氧环境，开启地球生命进化的崭新篇章。厌氧生物被迫进入地球上没有氧气的角落和缝隙，保持简单的单细胞生物形态。这是一种动物，但没有线粒体这个世界有运行规则，但当有规则时，通常也会有例外。

一组科学家发现了一种小型寄生水母——水母的亲戚，不使用氧气来呼吸。他们在2020年2月24日的《美国国家科学院院刊》上发表了他们的发现。有种动物，名叫亨内吉亚鲑，体内有一种微小的异头寄生虫，有一条长尾巴，以鲑鱼和其他鱼类的肌肉组织为食。这是一种真核生物，真核生物包括大多数肉眼能看到的生物:动物、植物、真菌等。

真核生物的细胞包含了各种奇特的细胞器，而更原始的原核生物却没有其中某些细胞器。其中一种细胞器就是线粒体，这种细胞器有自己的DNA，与生物体的其他部分独立，真核细胞利用线粒体在有氧情况下产生能量。但是在我们称之为“真核生物”的大群体中，有一些单细胞的非动物物种是厌氧的。他们没有线粒体，但是有科学家称之为“线粒体相关的细胞器”，指甲鱼是第一种具有这种特征的动物。

这一切都很奇怪，但是他们怎么会这样呢？异常的演化“亨内吉亚的祖先几乎肯定有线粒体，”该研究的合著者斯蒂芬·阿特金森说，他是俄勒冈州立大学微生物系的研究教授，“它所有的近亲都有线粒体，所以向厌氧生活方式的进化和功能性线粒体的丧失似乎只是该物种最近的一次适应——至少就我们目前所知是这样！”在动物的细胞中，线粒体在多步过程中利用氧气产生化学能。

而这种寄生虫只是不得不适应可用氧气非常少的环境。捕获的感染亨内加亚鲑鱼的鲑鱼由于不需要线粒体，它失去了至少几个用氧过程部分的遗传指令——例如，亨尼古亚鲑鱼已经失去了线粒体基因组，这是其他动物细胞需要的，因为它们含有用氧的指令。由于失去基因组，寄生虫不必为不再需要的东西复制基因，从而节省了能量。没有氧气它怎么生存？我们假设它必须从宿主细胞中吸收与能量生产相关的分子，而宿主细胞已经完成了部分加工过程，因此从宿主那里偷东西是寄生的基础！像许多重要的发现一样，这一发现完全出乎意料——研究人员希望比较两种小寄生虫的基因组，每次他们试图运行亨内吉亚鲑鱼的基因组时，事情显然非常奇怪。

进一步观察，他们发现它的细胞包含一个小的空袋子，里面可能曾经有线粒体。这一发现扩大了我们对‘动物’的理解，表明即使是复杂的生命也能在无氧环境中进化成功。知道厌氧动物的存在提醒我们，我们必须在其他物种中寻找这一点——也许在厌氧环境中寻找我们以前从未见过的动物。特别是对于粘粒寄生虫的研究，这意味着我们将从现在开始在其他物种中寻找不寻常或缺失的线粒体，试图发现宿主、组织和环境之间的联系，这些联系会导致线粒体功能丧失，从而利用厌氧代谢。

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