北極令人毛骨悚然的生物第一部分:冰蟲

繼我之前關於野生動物疾病的帖子之後,我一直處於一種相當多細胞的狀態。我沒有試圖讓我的思緒回到細菌,而是決定以一個月末的關於在地球上一些最惡劣條件下生存的令人毛骨悚然的生物的兩部分迷你係列來結束,從而擺脫這種狀態;[...]

加入我們科學愛好者的社群!

本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


繼我之前關於野生動物疾病的帖子之後,我一直處於一種相當多細胞的狀態。我沒有試圖讓我的思緒回到細菌,而是決定以一個月末的關於在地球上一些最惡劣條件下生存的令人毛骨悚然的生物的兩部分迷你係列來結束,從而擺脫這種狀態;寒冷的北極。

第一部分:冰蟲

這些環節動物與常見的蚯蚓有關,它們一生都在冰川中度過。它們是需要零下溫度才能生存的最大多細胞真核生物。冰蟲最早在阿拉斯加被發現,遍佈美國北部[編輯:和加拿大];在阿拉斯加、華盛頓、俄勒岡和不列顛哥倫比亞省。它們在世界其他任何地方,甚至是有冰川的地方都沒有發現。


關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造當今世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。


冰蟲生活在冰川內部,儘管尚不確定它們是否能夠透過釋放某種形式的防凍劑來穿透冰層,或者只是利用冰中的自然裂縫。它們以雪藻為食,並在早晨和傍晚來到冰川表面覓食,一天中的其餘時間則安全地藏在冰冷的家中。冰蟲對冰凍條件非常適應,以至於它們不能在其他任何地方生存。即使將它們暴露在高於冰點 5 度的情況下,它們的內部膜也會開始分解,導致整個蠕蟲液化並基本上融化。

有一些引人入勝的生化變化使冰蟲能夠在零度以下生存(如果它們變得太熱,這也是導致它們相當可怕死亡的原因)。一個例子是微管蛋白——這種蛋白質在細胞內部形成小網路,以幫助結構和運輸。這些網路是由所有連線在一起的微管蛋白亞基形成的,在大多數物種中,微管蛋白在低溫下會分解。冰蟲調整了它們的微管蛋白的蛋白質結構,以在亞基之間形成更多的穩定接觸,這與其他適應寒冷的生物體不同。

冰蟲所做的另一個適應是調整其 ATP 水平,ATP 是在細胞內部用作能量貨幣的分子。在大多數溫帶生物中,ATP 的產生在寒冷中會減少,導致動物變得昏睡和遲鈍。在冰蟲中,ATP 在細胞內保持在非常高的水平,並且隨著溫度的降低,產量會增加

它們聽起來或看起來可能不是最浪漫的生物,但令我驚訝的是,我發現它們出現在一些奇怪的情詩中,包括英國詩人羅伯特·威廉·塞維斯在 1910 年寫下的這首甜蜜的小詩

“在淡藍色雪的國度 氣溫零下九十九度, 北極熊在平原上跳舞, 在極點的陰影下 哦,我的心,我的生命,我的靈魂, 我將在冰蟲再次築巢時與你相遇。”

Tartaglia LJ, Shain DH. 冷適應的微管蛋白在冰川冰蟲 Mesenchytraeus solifugus 中,基因。 2008 年 11 月 1 日;423(2):135-41。

Napolitano MJ, Nagele RG, Shain DH. 冰蟲 Mesenchytraeus solifugus 在低生理溫度下提高腺苷酸水平。比較生物化學與生理學 A 分子整合生理學。 2004 年 1 月;137(1):227-35。

About S.E. Gould

A biochemist with a love of microbiology, the Lab Rat enjoys exploring, reading about and writing about bacteria. Having finally managed to tear herself away from university, she now works for a small company in Cambridge where she turns data into manageable words and awesome graphs.

More by S.E. Gould
© .