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簡要介紹

緩(huan)(huan)步(bu)動物門(Tardigrada)，俗稱水熊(xiong)蟲(chong)、熊(xiong)蟲(chong)。它們高度特化，體(ti)長不超過1毫(hao)米(mi)(mi)，大多數只有0.5毫(hao)米(mi)(mi)左(zuo)右;除頭部外，有4個體(ti)節(jie)，每(mei)個體(ti)節(jie)上具1對足。身體(ti)透(tou)明，但很多種類的(de)顏色來源于(yu)食物。雌雄異(yi)體(ti)。適應性極強，在(zai)海拔6 000米(mi)(mi)以上的(de)喜(xi)馬拉雅山和4 000米(mi)(mi)以下(xia)的(de)深海海溝(gou)均有分布(bu)，甚至(zhi)可以忍受真空環(huan)境(jing)。已知約1 200種，分3個綱(gang)：異(yi)緩(huan)(huan)步(bu)綱(gang)(Heterotardigrada)，如(ru)水熊(xiong)蟲(chong)(Hypsibius dujardini);中(zhong)緩(huan)(huan)步(bu)綱(gang)(Mesotardigrada);真緩(huan)(huan)步(bu)綱(gang)(Eutardigrada)，如(ru)緩(huan)(huan)步(bu)蟲(chong)(Macrobiotus)等。

【知識點】水 熊 蟲 是 最 “ 堅 韌 不拔”的動物，可(ke)能也是目(mu)前人類已知最彪悍的動物。據(ju)報(bao)道，-200℃下(xia)(xia)它們(men)可(ke)活(huo)若干天(tian)，-272℃和181℃均可(ke)存活(huo)2分鐘(zhong);在5 700戈瑞強度的放射線下(xia)(xia)也可(ke)生存;還可(ke)以承受(shou)600兆帕(pa)斯(si)卡的巨大壓力;而且在真空(kong)中都不會(hui)死亡。

物種學史

物種發現

“小(xiao)水(shui)熊蟲(chong)”在1773年首次被一(yi)位名(ming)叫哥(ge)策的(de)(de)(de)神父描述(shu)，但并(bing)不(bu)完(wan)整。 斯(si)巴蘭扎尼發現，在缺(que)水(shui)的(de)(de)(de)環境下，緩步(bu)動物(wu)能夠不(bu)脫去保護外殼而(er)“復活”。斯(si)巴蘭扎尼并(bing)且(qie)指出，緩步(bu)動物(wu)要渡過缺(que)水(shui)時期，就必須慢慢的(de)(de)(de)失水(shui)。而(er)緩步(bu)動物(wu)（Tardigrada）這個名(ming)字，也(ye)是斯(si)巴蘭扎尼首次給(gei)出的(de)(de)(de)。

從水熊蟲的(de)(de)化石(shi)可(ke)知道，這一物(wu)種早在(zai)5億年前的(de)(de)寒武紀(Cambrian Period)就存(cun)在(zai)了(le)。從它們被(bei)發現開(kai)始，人(ren)們對緩(huan)步(bu)動物(wu)在(zai)動物(wu)分類中的(de)(de)位置，形態學(xue)(morphology)，生活方式(shi)(life style)，組織學(xue)(Histology)以及其(qi)隱生性(Hidden nature)的(de)(de)研究興趣(qu)有增無減。

米勒研究

1785年(nian)米(mi)(mi)勒(le)(le)（O.F.Müller）對(dui)這種(zhong)動物作(zuo)了(le)深入(ru)的(de)觀察(cha)。他(ta)嘗試將緩(huan)(huan)步動物歸(gui)入(ru)動物演化樹中(zhong)并且(qie)把它歸(gui)入(ru)壁虱屬(Tick species)。米(mi)(mi)勒(le)(le)所使用的(de)學名(ming)Acarus ursellus被林(lin)奈(Linnaeus)寫到了(le)他(ta)的(de)《自然(ran)分類》中(zhong)。1834年(nian)舒(shu)爾(er)策發(fa)(fa)現(xian)了(le)有名(ming)的(de)Macrobiotus bufelandi。該名(ming)字(zi)來源(yuan)于柏林(lin)醫生Hufeland，他(ta)著(zhu)了(le)一本有關長壽術(shu)（德語：Makrobiotik）的(de)書叫《延年(nian)益壽之(zhi)藝術(shu)》。相(xiang)對(dui)于斯巴蘭扎尼的(de)“復(fu)活”，舒(shu)爾(er)策認為緩(huan)(huan)步動物在(zai)缺(que)水(shui)后(hou)再次接觸到水(shui)時，是“蘇(su)醒”過來了(le)。但(dan)(dan)他(ta)的(de)看法并不是得到很多的(de)認同。他(ta)同時代(dai)的(de)愛亨伯格則認為，缺(que)水(shui)時，緩(huan)(huan)步動物能(neng)分泌(mi)一種(zhong)物質(zhi)，在(zai)里(li)面(mian)緩(huan)(huan)步動物不但(dan)(dan)能(neng)度過困難時期，而且(qie)能(neng)繁衍后(hou)代(dai)。數年(nian)后(hou)“醒過來”的(de)只(zhi)是它的(de)后(hou)代(dai)。更有人認為那是一種(zhong)自然(ran)發(fa)(fa)生（generatio spontanea）。

對緩(huan)步(bu)(bu)動物形(xing)態，系統分(fen)類(lei)和生理研究有(you)著(zhu)最(zui)深遠影響的(de)(de)(de)貢獻(xian)當(dang)屬(shu)法(fa)國人Doyères所(suo)寫的(de)(de)(de)書(shu)《Mémoire sur les Tardigrades》（《對緩(huan)步(bu)(bu)動物的(de)(de)(de)記憶》）（1840-1842年(nian)(nian)）。他強調(diao)了(le)緩(huan)步(bu)(bu)動物在慢慢失水(shui)的(de)(de)(de)環(huan)境中(zhong)“復活”的(de)(de)(de)能力。這(zhe)(zhe)和當(dang)時另(ling)一種(zhong)觀點相(xiang)沖突，就(jiu)(jiu)是(shi)認(ren)為，沒有(you)任何預防(fang)措施可以阻止完全脫水(shui)的(de)(de)(de)動物的(de)(de)(de)死亡。1859年(nian)(nian)巴黎生物協(xie)會(hui)（Paris Biological Association）最(zui)終通過一份超過100頁的(de)(de)(de)鑒(jian)定形(xing)成定論，就(jiu)(jiu)是(shi)Doyères的(de)(de)(de)意見是(shi)對的(de)(de)(de)。新的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)是(shi)，在這(zhe)(zhe)種(zhong)脫水(shui)環(huan)境中(zhong)，緩(huan)步(bu)(bu)動物的(de)(de)(de)新陳代(dai)謝(xie)究竟只是(shi)變慢了(le)還是(shi)停(ting)止了(le)。20世紀(ji)初，耶穌會(hui)神父吉爾伯(bo)特·弗蘭茲·拉門（Gilbert Franz Rahm）通過緩(huan)步(bu)(bu)動物還能度過低溫（絕對零度）-（Absolute zero）環(huan)境的(de)(de)(de)現(xian)象(xiang)認(ren)為，新陳代(dai)謝(xie)是(shi)停(ting)止了(le)。1922年(nian)(nian)鮑曼（Bauman）通過對脫水(shui)隱生的(de)(de)(de)形(xing)態和生理方面的(de)(de)(de)研究，再次捍衛了(le)這(zhe)(zhe)一觀點。

分類研究

1851年(nian)杜雅爾丹（Dujardin）認(ren)(ren)為(wei)緩(huan)(huan)步(bu)(bu)(bu)(bu)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)是(shi)(shi)一(yi)種原本生活在(zai)(zai)(zai)海洋(yang)里的(de)(de)(de)生物(wu)，這(zhe)是(shi)(shi)緩(huan)(huan)步(bu)(bu)(bu)(bu)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)的(de)(de)(de)分(fen)類的(de)(de)(de)第(di)一(yi)步(bu)(bu)(bu)(bu)。1907-1909年(nian)Murray在(zai)(zai)(zai)不列(lie)顛-南(nan)極探險中(zhong)收集到(dao)多種緩(huan)(huan)步(bu)(bu)(bu)(bu)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)的(de)(de)(de)樣本。使(shi)得緩(huan)(huan)步(bu)(bu)(bu)(bu)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)的(de)(de)(de)種類在(zai)(zai)(zai)很(hen)短的(de)(de)(de)時(shi)間內上(shang)升到(dao)了(le)25種。1928年(nian)圖靈（Turing）為(wei)緩(huan)(huan)步(bu)(bu)(bu)(bu)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)建立了(le)一(yi)個(ge)新目。但緩(huan)(huan)步(bu)(bu)(bu)(bu)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)在(zai)(zai)(zai)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)界中(zhong)的(de)(de)(de)位置在(zai)(zai)(zai)Doyères的(de)(de)(de)著(zhu)作中(zhong)并沒有被(bei)提及。1851年(nian)Dujardin根據(ju)它們(men)具有和線(xian)蟲動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)(Nematode animal)相似的(de)(de)(de)咽(yan)，而(er)(er)認(ren)(ren)為(wei)緩(huan)(huan)步(bu)(bu)(bu)(bu)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)是(shi)(shi)線(xian)蟲動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)(Nematode animal)的(de)(de)(de)近(jin)親。而(er)(er)1896年(nian)海克和1909年(nian)里希特斯(Richter J)則認(ren)(ren)為(wei)它的(de)(de)(de)近(jin)親應該是(shi)(shi)節肢(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)(Arthropod)。但大(da)部分(fen)的(de)(de)(de)專家卻認(ren)(ren)為(wei)應是(shi)(shi)節肢(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)。1929年(nian)根據(ju)當時(shi)組織學的(de)(de)(de)證據(ju)人(ren)們(men)將它劃為(wei)節肢(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)下的(de)(de)(de)綱。到(dao)了(le)1953年(nian)，人(ren)們(men)終于(yu)可以有技術基(ji)礎去測量緩(huan)(huan)步(bu)(bu)(bu)(bu)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)正常和隱生狀態下的(de)(de)(de)氧氣消耗量。1968年(nian)科學家通過電子顯(xian)微鏡觀察到(dao)緩(huan)(huan)步(bu)(bu)(bu)(bu)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)的(de)(de)(de)儲(chu)存細胞。1972年(nian)拉馬佐蒂的(de)(de)(de)專著(zhu)第(di)二版出版，列(lie)舉了(le)413種緩(huan)(huan)步(bu)(bu)(bu)(bu)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)。

1974年借拉馬(ma)佐(zuo)蒂（La Mazzotti）75大(da)壽之際在意大(da)利城市(shi)帕蘭扎（Pallanza）舉行(xing)了第一屆國際緩步動物論壇。

形態特征

緩步動物(wu)(wu)(Tardigrata)是多細胞動物(wu)(wu)(Multicellular animals)。它們(men)非常細小，大部分不超過(guo)1毫米，最小的(de)Echiniscus parvulus初(chu)生的(de)時候(hou)只有50微米。而最大的(de)Macrobiotus bufelandi則(ze)只達1.4毫米。通體透明(ming)，無(wu)色(se)，黃色(se)，棕(zong)色(se)，深紅色(se)或綠色(se)。它們(men)的(de)顏色(se)主要是它們(men)的(de)食物(wu)(wu)賦予的(de)。它們(men)食入含類(lei)(lei)胡(hu)蘿卜素(su)(Carotenoid like)的(de)食物(wu)(wu)，類(lei)(lei)胡(hu)蘿卜素(su)可以在(zai)各器官沉積。

它們由頭部，四個體節，被幾丁(ding)質(chitin)構成(cheng)的角質層(Cuticle)覆蓋。四對(dui)腳，末端(duan)有(you)爪子，吸盤或腳趾。由長(chang)長(chang)的細胞組(zu)成(cheng)的肌肉(rou)因應體節而分布。口前(qian)有(you)兩(liang)向前(qian)突(tu)出，一(yi)個用于(yu)刺進食物，另(ling)一(yi)個則(ze)是吸收工具。前(qian)腸(chang)有(you)很多成(cheng)對(dui)腺體，薄薄的食道(dao)連接中腸(chang)。在(zai)兩(liang)個目(mu)的水(shui)熊(xiong)蟲中腸(chang)和末腸(chang)之間有(you)馬氏管(guan)（Martensite tube），專司(si)體內的滲透(tou)壓(ya)（osmotic pressure）平衡。

神(shen)(shen)經系(xi)統的(de)構成：咽上下(xia)神(shen)(shen)經節（Upper and lower ganglion），其中咽下(xia)神(shen)(shen)經節（Inferior pharyngeal ganglion）和(he)腹(fu)部(bu)四個(ge)神(shen)(shen)經節鏈式（Ganglion Chain）相連。體腔中的(de)細胞負責儲(chu)存。水熊蟲沒有循環系(xi)統（circulatory system）和(he)呼(hu)吸系(xi)統（respiratory system）。

緩步動物(wu)(wu)通(tong)常是(shi)雌雄異體(ti)（Male and female）。它們的(de)性腺（gonad）是(shi)次體(ti)腔（Secondary cavity）（事實上(shang)，所有的(de)節肢動物(wu)(wu)都是(shi)這(zhe)樣）的(de)殘留物(wu)(wu)，是(shi)不成對的(de)囊狀器官，或者是(shi)在肛門前(qian)向外(wai)開(kai)(kai)口(kou)，或者是(shi)向終腸開(kai)(kai)口(kou)。卵子并不需要事先受精就可以被排出體(ti)外(wai)。