極地冰蟲是少數活躍在極地低溫下的生物之一。在美國阿拉斯加、英國哥倫比亞和俄勒岡州靠近極地的冰川區都可以發現它們身影。它們個頭非常小,在雪地裏就像一絲細細的小黑線。
冰蟲被稱為地球上唯一凍不死的生物,具有科學家理想中外星生命的特質。科學家認為冰蟲這種罕見的耐寒體質可以證明在外星球上也可能存在像冰蟲一樣的耐寒生物。它們在冰中自由行走,在極地低溫下活躍生存,稍微升溫便化成一團黏稠物。
它們可能是世界上最不怕冷的動物。在冰川地區刺骨的寒溫下,其他動物幾乎被凍成冰棒,甚至連細胞都凍得“咯咯”作響。然而這種低溫對於極地冰蟲來說卻是最舒適的生活環境。科學家發現,冰蟲的細胞膜和細胞酶在低溫下正常新陳代謝,細胞膜保持固有的彈性。
冰蟲不僅抗凍還耐餓。科學家曾把幾隻冰蟲放在冰箱裏研究。兩年過去了,不吃不喝的冰蟲在冷藏室裏依然頑強地生存著。
但冰蟲也有致命的缺點——怕熱。冰蟲抵禦高溫的能力異常脆弱,隻要溫度高於四攝氏度,冰蟲細胞膜就溶化,細胞內的酶也化成一堆幹草模樣的黏稠物。
讓人感到奇異的是,冰蟲可以在固體冰塊中自由穿行。誰也不知道它們是怎麼破冰而出的。有的科學家說,冰蟲可能順著冰中的縫隙鑽出冰麵;還有的人猜測冰蟲有破冰術。多名生物學家猜想,冰蟲體內可能含有化冰物質。每當它們穿冰而行時,體內細胞釋放出能量,把周圍的冰塊融化,形成一條通道。
一名研究雪地動物的專家說:在眾多雪地跳蚤、雪地線蟲和雪地蜘蛛中,冰蟲是最神奇的動物。北極熊厚厚的皮毛使它與外界低溫隔絕,自身又可以儲存能量。南極鱈血液內有防凍劑,使它在冰天雪地中照常生活。對冰蟲來說,當溫度下降時,渾身赤裸、微小的冰蟲體內馬上製造能量,就像往油箱裏加汽油。
冰蟲總是生活在終年積雪的冰川地帶,行蹤隱秘。一到夏天大規模的冰蟲就破冰而出,出來搜尋食物。冰蟲日落而出,日出而息。夏天太陽升起之前,冰蟲紛紛躲回冰層。太陽落山後冰蟲從洞穴中出來,搜尋海藻、花粉和其他可以消化的殘渣作食物。到了冬天,冰蟲聚集地大都大雪封山,沒有海藻或者其他食物,它們就躲在地下。但至今為止,沒有人知道冰蟲如何在地底過冬。一到冬天冰蟲似乎絕跡。科學家懷疑它們躲在雪底冬眠。
由於冰蟲細胞能夠在低溫下保持正常新陳代謝。而移植的器官在冷藏過程中卻消耗能量,快速萎縮。如果冰蟲新陳代謝的秘密能夠揭開,醫生就可以用化學和藥物使器官保存更長久。
但是在未來的50年,由於全球變暖,它們賴以生存的冰雪就要慢慢消失,到那時冰蟲也將成為一種滅絕的動物。看來,全球變暖的危害表現在各個方麵啊。
環境的汙染導致全球變暖,冰雪消融,這一切不僅會毀滅一些生物,也會給人類世界造成可怕的後果。我們必須采取措施避免這種局麵。
長壽動物因何長壽
為什麼有些動物可以活成百上千年呢?如果能揭開這個謎底,也許將有助於人類延長壽命。
我們知道,一隻成年蜉蝣隻能存活一天,一種被稱為侏儒蝦虎魚的小魚平均壽命隻有8周。然而,一些海膽壽命可長達200年,一頭北極露脊鯨活了211年後依然“身板很硬朗”。
“長得快,死得早”這一揭示生長速度與壽命之間關係的觀點得到了相關研究的支持,也就是說,盡管生物大小不一,但相同數量的組織在一生中消耗的能量幾乎是相同的。“長得快,死得早”也許還能解釋為什麼限製熱量攝入能起到抗衰老的作用。假定處於饑餓狀態下的動物的新陳代謝變得更加高效,因此產生的自由基便更少。 可是,越來越多的證據對這個觀點形成挑戰。首先,盡管對攝入的熱量進行限製可以延長任何一種拿來做實驗的動物的壽命,但它隻能暫緩新陳代謝。不久,新陳代謝速度就會反彈,有時反彈後的速度會變得比原來更快。
如果不是新陳代謝的速率不同,為什麼確實有一些生物比其他生物存活的時間更長呢?越來越多的研究人員認為,長壽的答案可能要從生態學和進化上去尋找,德州大學聖安東尼奧健康科學中心的斯蒂芬·奧斯塔德表示,一旦一個物種進化到具有逃避掠食者捕食的能力,在減少細胞損傷從而延長壽命方麵的昂貴投資才是值得的。他把這個觀點歸納為“逃得早,死得晚”。鳥、蝙蝠和飛鼠的身體並不大,但壽命很長,原因就在這裏。
但這並沒有回答生物是怎樣延緩衰老的這個問題。也許它們已經提高了DNA修複酶的級別或是有特殊機製限製來自自由基的破壞或避開化學物質和輻射的影響。事實上,我們對長壽動物身上所發生的一切知之甚少。