缓步动物的事实

缓步动物(水熊)

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缓步动物是什么?缓步动物的快速概述

缓步动物,也被称为水熊苔藓的小猪是一种有趣但研究较少的动物门。缓步动物看起来像胖乎乎的微型熊,用八条短腿慢慢地走着。毫无疑问,缓步虫是你在显微镜下能找到的最可爱的小生物。

[在这个视频中]缓步动物是你在显微镜下能找到的最可爱的小生物。


缓步动物是一种非常成功的动物。人们曾研究过它们在极端恶劣条件下的生存能力。缓步动物可以进行隐生病,变成一个干涸的休眠桶,可以在没有水的情况下存活多年。该桶耐极高的温度、压力、辐照和冰冻。一旦遇到水,缓步动物就会补充水分,并在几分钟内恢复生命。

Tardi-what吗?在这篇文章中,你可以了解到关于缓步动物的有趣事实:

  • 缓步动物的意思是缓慢的步进“它还有一个可爱的绰号,”。水熊,看起来像一只可爱的迷你熊。
  • 缓步动物很小,但并不简单。它们有许多和人类相似的器官。
  • Hardy-grades !缓步动物被加冕为最极端的地球上的幸存者。
  • 缓步动物可以在温泉、深海、固态冰层下生存,甚至在受到致命辐射后也能存活。我们称之为"极端微生物.”
  • 缓步动物可以应对极高的温度(150oC)和低(-270oC)会杀死其他生物的温度。
  • 缓步动物在压力下不会崩溃。他们完全没事,即使在马里亚纳海沟的底部。
  • 为了生存,缓步动物可以把自己的身体变成玻璃状的物质。
  • 缓步动物可以损失高达99%的水分而存活(如)这么多年了。
  • 干燥的小桶可以像种子或孢子一样随风飘动。
  • 缓步动物可以住在里面空间(的)。
  • 我们可能已经在月球上繁衍了缓步动物!怎么做?因为飞船坠毁了。

[在这个视频中]实验室里水熊太多了!(北卡罗来纳大学教堂山分校戈尔茨坦实验室)


如果你想更详细地了解缓步动物或“地球上最顽强的动物”,请继续阅读这篇文章。

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第1部分。缓步动物的基础-名称,大小,分类和进化

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[在这张图中]缓步动物的分类-系统发育树。缓步动物是多细胞无脊椎动物。与其他微生物相比,缓步动物在进化方面是相当先进的。
图片来源:Tagide deCarvalho /奥林巴斯年度全球形象奖


缓步动物的分类

科学家将缓步动物列入动物王国,如下所示:

科学的分类
王国:动物界
门:真后生动物
进化枝:ParaHoxozoa
进化枝:Bilateria
进化枝:Nephrozoa
(选手):原口动物
Superphylum: Ecdysozoa
(选手):Panarthropoda
门:缓步动物(Spallanzani, 1777)
分类:真缓步纲,异缓步纲,中缓步纲(可疑)维基

缓步动物门

缓步动物是如此独特,我们不得不给它们一个门,叫做缓步类.缓步动物门大约有1300种已知物种。它们的共同特征是八足分节的微型动物。

缓步动物门又分为两类:真缓步纲而且Heterotardigrada.缓步动物的分类主要根据甲、角质层、爪/趾、摄食器和蛋壳的形态。

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[在这张图中]两个缓步动物亚群的代表:(A)Orzeliscus belopus,一种海洋异水缓步动物。(B)Hypsibius dujardini,一种缓步动物。
图片来源:无脊椎动物的进化发育生物学。


真缓步动物的特点是身体长(可达1毫米长),角质层光滑。它们又被进一步分成两个亚群,副翼亚群和外翼亚群。我们对水熊的一般印象来自于缓步动物缓步动物。

[在这个视频中]显微镜下典型的缓步动物缓步虫。


异水缓步动物的长度通常不超过500 μm,具有高度多样化的角质层和四条独立的趾。异缓步动物也被细分为两个类群:节肢动物纲和棘足动物纲。一些异水缓步动物是海洋物种,其中一些有独特的装甲角质层(板),有长而暴露的尖刺。

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[在这张图中]相对比图(左)和扫描电镜图(右)Echiniscus succineus(异步虫属),背上有盔甲角质层。


异水缓步纲和真水缓步纲的主要区别如下:

Heterotardigrada 真缓步纲
大小 更短的
角质层 厚,粗糙的 光滑的
是的,有毛孔图案 没有
感觉头发 感觉乳头/脊柱暴露 小的或隐藏的
每英尺4个 每英尺两个
生殖管 直接对外开放 进入直肠
居住 大多数水生;有些是海产的;很少有陆地生物 陆生或水生

注:还有第三个纲,中缓步纲,只有一个种。然而,参考材料在一场地震中被毁,人们对这个物种知之甚少。(来源:维基

缓步动物有多大?

缓步动物完全长大后通常有0.5毫米长。最大的成鱼体长可达1.5毫米,最小的不到0.1毫米。刚孵出的缓步动物可能小于0.05毫米。缓步动物缓步动物通常是细长的;异种缓步虫属矮胖。

大多数缓步动物都是半透明的。有些是有颜色的,如红色,黄色,黑色等。

缓步动物有多少细胞?

缓步动物是多细胞动物,成年时大约有4000个细胞,这取决于物种。有些物种有多达40,000个细胞。

缓步动物是相当独特的,因为它们在孵化时就已经拥有了它们余生所需的所有细胞。缓步动物是共生的,这意味着所有相同物种的成年缓步动物都有相同数量的细胞。它们的生长主要是通过扩大细胞的大小,而不是增加细胞的数量。

[在本视频中]荧光显微镜下的缓步动物,用不同荧光染料标记其肌肉(绿色)和细胞核(蓝色)。


“缓步动物”和“水熊”这个名字是怎么来的?

缓步动物最早是由德国动物学家Johann August Ephraim Goeze在1773年描述的,他称它们为“小水熊”。他是第一个发现缓步动物的人。他对水生无脊椎动物,特别是昆虫和蠕虫的生物学也有很大贡献。

1777年,意大利生物学家拉扎罗·斯帕兰扎尼将它们命名为“缓步动物”,意思是“缓慢的步行者”

第2部分。缓步动物的解剖、结构和器官系统

缓步动物的外部解剖

身材和腿型

让我们开始看看缓步动物的外部解剖结构。缓步动物的身体两侧对称,呈桶状。缓步动物有五个身体部分,一个清晰的头部和四个身体部分,每个部分都有一对装有爪子的腿。身体两侧各有三对腿,第四对腿在背部。

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[在这张图中]心脏的外部解剖真缓步纲缓步类动物(Hypsibius dujardini)被标记。(图片由eLife 2016; 5: e11117


角质层

缓步动物的身体被一层角质层覆盖,就像穿上了盔甲。缓步动物在生长过程中会蜕皮并产生新的角质层。

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[在这张图中]异水缓步动物(左)和异水缓步动物(右)角质层差异的SEM图像
异水熊虫的角质层(板)很厚,有孔状和尖刺,而纯水熊虫的角质层要光滑得多。
图片来源:第十七章缓步动物门


爪子

不同物种的爪子(或趾)各不相同,有熊一样的爪子,也有笔直的尖状趾。这些爪子用来抓苔藓和水生植物。

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[在这张图中]左图:彩色扫描电镜图像,近距离观察缓步动物的熊状爪子。右图:缓步动物爪子形态的图解表示。
图片来源:第17章-缓步动物门


[在这个视频中]一种奇怪的缓步动物,属于BatillipesBatillipes有像壁虎一样的脚,可以在沙粒上快速行走,以躲避捕食者。


缓步动物身体的第一部分,称为头段,它的头部有一个管状的嘴(长鼻),两个简单的眼睛(小眼)和感觉毛(卷毛和乳头)。

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[在这张图中]异水缓步动物(左)和全水缓步动物(右)头部的扫描电镜图像。一般来说,异水缓步动物的感觉毛是外部的,而正水缓步动物在角质层下有感觉感受器。
图片来源:第17章-缓步动物门


缓步动物的嘴的外观像一根管子。

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[在这张图中]缓步动物嘴巴的细节。扫描电子显微镜(SEM)彩色图像。
由科学之眼/科学图片库提供开云体育全站app下载安装


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[在这张图中]缓步动物管状口的两个例子:Dactylobiotus selenicus(左);Isohypsibius lunulatus(右)。扫描电镜图像,比例尺=5μm。
图片来源:第17章-缓步动物门


快速的总结

从外表上看,你可以很容易地认出缓步动物,它有一个管状嘴的清晰的头部和八条有爪子的腿。

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[在这幅图中]缓步虫的彩色扫描电镜图像(Macrobiotus智人)在一片苔藓上。
图片来源:妮可·渥太华和奥利弗·梅克斯。


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[在这幅图中]异缓步动物的彩色扫描电镜图像。


缓步动物的内部解剖

由于缓步动物是半透明的,当你在显微镜下观察缓步动物时,你可能会看到一些内部结构。

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[在这幅图中]缓步动物的内部解剖


缓步动物的解剖结构与人类相似——它们有肌肉、大脑、眼睛和胃。它们有相当不错的消化系统、生殖系统和几个器官组成的神经系统。

然而,缓步动物没有小骨头。相反,缓步动物有一个特殊的“骨架”,就像一个装满水的橡胶手套。水熊虫体内的液体叫做血淋巴,它富含营养,很像我们的血液(但不是循环系统)。不像我们,它们没有肺;相反,它们直接从水中吸收氧气。

缓步动物的器官及其功能

的名字 函数
骨骼系统
角质层 一种灵活而坚固的外壳,类似于昆虫的外骨骼
弯曲的,尖尖的结构在脚上抓。
爪腺 一组能释放物质生长爪子的细胞。
肌肉 缓步动物有附着在角质层内表面的肌肉。身体肌肉移动缓步动物的腿和身体。
消化系统
食物入口:食物从脸上进入体内的开口
匕首 一种锋利的嘴结构,它能刺穿植物细胞,以便把里面的东西吸出来。
颊面管 咽管:连接嘴和咽的管子
一种肌肉器官,与颊管一起产生吸力以供进食。
唾腺 细胞向口腔释放化学物质、液体和酶。
食道 把食物从咽送到中肠的管子。
中肠 大部分食物消化的地方,比如我们的胃和肠。
肛门 排便口,排便口中肠的废物从这里排出体外,精子和卵子从这里进出
排泄系统
马氏管 两侧的两个器官功能类似于我们的肾脏(也就是尿尿)。有三根管子连接到中肠,用于排出体液中的水、化学物质和废物。
神经系统
大脑 中枢神经系统中的中枢器官,负责控制许多身体功能
眼状斑点 一只能感知光但看不见颜色的简单眼睛。
神经索 神经束连接全身神经的成对的神经纤维束
生殖系统
卵巢 卵细胞雌性产卵的生殖器官
睾丸 精子:制造精子的男性生殖器官
两性腺 有些缓步动物同时是雄性和雌性(雌雄同体)。它们的卵细胞同时产生精子和卵子。
鸡蛋 女性生殖细胞。
受精囊 精液:交配后在女性体内储存精子的器官
缓步动物的身体结构部分,消化系统和神经系统。

[在这张图中]缓步动物的身体结构部分,消化系统和神经系统。(图片由Ioulia Bespalova


缓步动物的进食器官

缓步动物的嘴是管状的。一根颊管将嘴与球状咽连接起来,后者有几块肌肉来产生吸力。在颊管旁边,有一对导管,用来刺穿植物细胞、藻类或其他微观动物,释放体液或细胞内容物。然后,缓步动物可以通过吮吸来消耗这些物质。

咽与食道相连,然后与占据身体大部分长度的中肠相连,中肠是消化的主要部位。

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[在这幅图中]咽咽器官是缓步动物的摄食器官的复合体。
修改后的加拿大自然摄影师


水的观点通过偏振光显微镜200X平面偏振光显微镜由Robert Berdan©

[在这幅图中]偏振光显微镜下观察到缓步动物的中肠内有许多闪亮的颗粒。
图片来源:加拿大自然摄影师


缓步动物利用肌肉束来移动它们的身体

缓步动物体内有几个由拉长的肌肉细胞组成的肌束。通常,肌肉束的一端固定在角质层的内侧,另一端固定在腿或其他活动部位。

用偏振光显微镜拍摄的millennium tardagradum显示肌肉排列由Robert Berdan©

[在这幅图中]偏振光显微镜下拍摄的缓步动物的肌肉排列(黄色束)。
图片来源:加拿大自然摄影师


缓步动物的肌肉系统,每个部分和腿都有颜色编码。

[在这张图中]缓步动物的肌肉系统,每个部分和腿都有颜色编码。
图片来源:Gross V and Mayer G,https://doi.org/10.1098/rsos.191159


缓步动物有中枢大脑和神经系统

缓步动物在成对的背神经系统上有一个中枢大脑。相比之下,人类只有一个大脑和一个单一的背神经系统(脊髓)。

缓步动物有一条贯穿全身的两侧对称的背神经索。脊髓每节有一个神经节,每个神经节产生延伸到四肢的外侧神经纤维。

免疫荧光染色定位缓步动物的神经系统和神经节。

[在这张图片中]一个很酷的研究,使用荧光显微镜和免疫荧光染色来定位缓步动物的神经系统和神经节。
DNA显示细胞核簇(B)。α-微管蛋白标记神经纤维(C), f-肌动蛋白突出肌肉(D)。
图片来源:Mayer et al.,https://doi.org/10.1186/1471-2148-13-230


许多物种的大脑顶部都有一对简单的眼睛。眼睛能感觉到光,但看不见颜色。有些缓步动物(特别是,Heterotardigrada)在头部和身体上有许多感觉毛,用来感知周围的环境。

第3部分。缓步动物为什么是最顽强的嗜极生物?

什么是极端微生物?

一个极端微生物是一种在极端条件下生长的生物,如极端盐度、高压、有毒化学物质浓度、干燥或高/低温。缓步动物是最著名的嗜极生物。

缓步动物可以在曾经被认为不可能有生命的地方生存。

[在这幅图中]缓步动物可以在曾经被认为不可能有生命的地方生存。
图片来源:课程的英雄


缓步动物能在什么样的极端环境中生存?-缓步动物的生存记录

缓步动物是一种非常有抵抗力的动物,研究表明它们可以在以下条件下生存:

  • 脱水在实验室条件下,它们可以在没有一滴水的情况下存活30年。一些资料甚至声称缓步动物抵抗了120年,或者在2000年的冰层中发现了仍然能够复活的缓步动物。
  • 极高/极低温度如果你煮一只缓步动物,它还能活下来。如果你把它放在接近绝对零度(-273ºC)的温度下,它可以存活。它们可以在-270ºC到150ºC的温度范围内生存。
  • 极端的压力缓步动物可以在真空到6000个大气压的环境中生存,这相当于地球上最深处马里亚纳海沟(11000米深)压力的6倍。
  • 致命的辐射缓步动物可以承受1000倍于人类致命剂量的辐射轰击。
  • 有毒化学物质:如果它们浸泡在乙醚或纯酒精中,它们会存活下来。
  • 外太空:缓步动物是唯一在没有任何保护的情况下进入太空的动物。为了在太空中生存,缓步动物必须同时应对几种恶劣的环境:真空、宇宙射线和比地球表面高1000倍的紫外线辐射。
地球上极端环境的多样性。

[在这幅图中]地球上极端环境的多样性。
图片来源:Merino et al.,https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00780


缓步动物是如何生存的?

陆地上的缓步动物能够承受如此极端的环境,因为它们进入了一个“隐生现象条件不利时的状态。原则上,缓步动物通过停止所有代谢过程(称为再生)和收缩到休眠状态进入隐生生命。当环境条件恢复到适宜的状态时,缓步动物很快就能恢复活跃状态。

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[在这幅图中]缓步动物的生存工具箱:它们可以根据所处的环境适应不同形式的隐生菌。但极端生存只适用于一些陆地缓步动物物种。海洋和水生缓步动物可能不会进化出这些特征,因为它们的环境是稳定的。


根据它们所承受的极端条件,隐生菌的策略可分为:

  • 低湿休眠:当环境变干(脱水)时,缓步动物进入““状态”,采用桶形,以减少其表面积,并包裹一层蜡,以防止水分流失通过蒸腾。它们还合成一种糖的替代品来代替水,叫做海藻糖,使身体结构和细胞膜保持完整(海藻糖取代了水的空间)。它们可以将体内水分含量降低到1%,然后几乎完全停止新陈代谢(比正常水平低0.01%)。
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[在这张图中]缓步动物产生海藻糖(一种糖)来取代细胞中的水分。这最低限度地保留了细胞器的结构和功能。
图片来源:asknature。


  • Cryobiosis:在低温(零度以下)下oC),其他细胞和生物将死于细胞内水的冻结。当生物的水结晶时,冰会撕裂和破裂细胞,导致细胞死亡。为了对抗这种情况,缓步动物可以进入低温生物状态,并利用一种名为“缓步动物特异性内在紊乱蛋白”(TDP)的蛋白质来稳定水。这就形成了一种玻璃状的物质,防止水分子分裂细胞,保持细胞结构完整。
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[在这幅图中]脱水的缓步动物或小桶
图片来源:Photo Scie开云体育全站app下载安装nce Library


  • Anoxybiosis:在缺氧的情况下,氧气浓度不足以维持正常的活动。缓步动物会停止新陈代谢,喝水后变得肿胀。它们保持不动,但可以存活很长一段时间。
  • Osmobiosis:随着盐浓度的增加,渗透作用发生。很少有人知道渗透作用。它可能涉及新陈代谢的停止。

缓步动物也可以通过进入滞育像昆虫一样的状态:

  • 成囊:当环境慢慢变得不适合居住时(例如,漫长的冬天),就会发生蛀洞。在包囊的过程中,缓步动物通过收缩和减少身体运动来减小它们的体型,直到完全静止。同时,它们合成两到三层新的角质层,形成收缩的椭圆形囊肿。一旦环境变得有利(例如,春天),缓步动物可以很快(在几分钟内)从休眠中恢复。
  • 休眠卵缓步动物的卵很有抵抗力,因为它们有厚厚的保护壳。它们可以在不孵化的情况下保存多年。
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缓步动物是DNA大师

除了“保持低调”的策略(也就是隐生症),缓步动物在管理它们的遗传物质或DNA方面也做得很好。辐射主要通过破坏DNA来杀死生物。在强辐射中存活下来表明缓步动物有一个特别有效的DNA修复系统。科学家们对这项独特的技能非常感兴趣,因为有朝一日它可能帮助我们对抗癌症和衰老。

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[在这幅图中]最近的基因组分析惊人地发现,缓步动物的许多基因似乎起源于其他生物。
图片来源:Boothby et al.,https://doi.org/10.1073/pnas.1510461112


缓步动物可能不会自己发明所有这些生存技能。事实上,它们可能从其他生物那里借来知识。科学家们发现缓步动物可以将来自真菌、植物、细菌、古生菌和病毒的外来DNA合并到它们的基因组中,形成DNA马赛克。这种水平基因转移在多细胞真核生物中是罕见的,但已经发现缓步动物中含有很高比例的水平转移基因。科学家们认为,外来DNA的贡献导致了缓步动物生存策略的进化。

隐生状态有助于缓步动物活动

从北极到赤道,从潮间带到深海,甚至在森林树冠的顶端,人们几乎在任何地方都能发现缓步动物。缓步动物是如何找到通往参天大树树冠的路的?

很可能是风把它们吹走了。在大桶状态下,它们与灰尘颗粒几乎无法区分。但就像孢子、花粉和种子一样,松子可以被风带到任何地方。一旦大桶落在合适的地方,缓步动物就会醒来,开始新的生活。然而,一个放置不当的大桶可以简单地等待降水的变化或季节的变化。当条件改善时,生活可以重新开始。

我们能从缓步动物身上学到什么?

缓步动物的超能力对人类来说非常有价值。

  • 人体冷冻法-人体冷冻法是将人体低温冷冻并储存起来,以推测未来有可能复活的方法。我们可能需要向缓步动物学习如何防止细胞在冷冻过程中死亡。事实上,这些技术已经在活体组织保存和器官移植中得到了验证。
  • DNA修复- DNA损伤是许多疾病的主要原因,包括癌症和衰老。科学家们正在向缓步动物学习它们优越的DNA修复机制。
  • 天体生物学缓步动物打开了我们对生命的想法。它可能为太空探索地外生命开辟新的领域。
  • 太空旅行-在人类探索太空的过程中,我们可以向缓步动物学习如何处理许多问题,以承受长时间的星际旅行。有一天,这些来自科幻小说的想法(例如,“休眠小屋”)开云体育全站app下载安装可能会成为现实!
月球上的缓步动物

太空中的缓步动物

2007年,欧洲航天局(ESA)在TARDIS项目(太空中的缓步动物)中将缓步动物留在Foton-M3航天器表面10天,它们在太空旅行中幸存下来。2011年,NASA做了同样的事情,把它们放在了奋进号航天飞机的外面,结果也是一样。

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[在这张图片中]缓步虫的太空旅行。
福田- m3返回舱由火箭送入太空,然后返回地球。它携带了一个BIOPAN-6设备,将缓步动物安置在特别设计的房间里。舱盖在太空中打开10天,在飞船返回地球前关闭。
图片来源:askbiologist


月球上可能有缓步动物

2019年4月,以色列的月球着陆器Beresheet在月球表面坠毁。它的部分货物中有一群缓步动物,科学家们认为它们极有可能在撞击中幸存下来。https://www.wired.com/story/a-crashed-israeli-lunar-lander-spilled-tardigrades-on-the-moon/.)

月亮熊的插图

[在这幅图中]月亮熊的插图。
图片来源:https://medium.com/dottievision/we-have-populated-the-moon-with-water-bears-cb57cb39f880


缓步动物是外星人吗?

有些人相信缓步动物可能是外星生命形式的原因有几个:尽管它们如此小,看起来很脆弱,但它们令人难以置信的粗犷。我们没有找到足够的化石记录来证明缓步动物是如何进化的。这感觉就像一个完美的生命体设计从天而降。

然而,很少有专业的生物学家相信缓步动物起源于地球以外的地方。缓步动物仍然比任何可能的外星生命形式更像地球上的动物。例如,科学家曾经描述缓步虫是一种通过携带昆虫基因而长出腿的蠕虫。

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[在这张图中]缓步动物在生命之树中的位置已经争论了多年,但最近人们达成了一个共识,即缓步动物是包括蛔虫和昆虫在内的一大类蜕皮动物的一部分。
图片来源:修改自开云体育全站app下载安装scienceabc


缓步动物可能在最早的时候就从其他动物中分离出来了。缓步动物已经存在了5亿多年,并且在地球经历的五次大灭绝中幸存了下来。这也许可以解释为什么缓步动物与我们周围的其他动物如此不同。

第4部分。缓步动物的栖息地——它们如何移动、进食、繁殖和执行其他有趣的行为?

缓步动物生活在哪里?

水熊几乎可以生活在任何地方。缓步动物是半水生动物。它们喜欢生活在湖底的沉淀物上、潮湿的苔藓上或其他潮湿的环境中。还有海洋缓步动物。它们能在各种温度和环境下生存。甚至从寒冷的南极冰川到活跃的熔岩田都能发现它们。

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缓步动物吃什么?

大多数缓步动物吃藻类和苔藓。它们用像针一样的针尖从嘴里刺穿植物细胞。然后,它们通过管状的嘴吸出植物细胞的内容物。一些缓步动物也以其他生物如细菌和原生动物为食。一些缓步动物是食肉的,它们可能吃其他微观动物,如线虫、轮虫和其他缓步动物。

[在这个视频中]缓步动物如何进食


缓步动物是不朽的吗?

不。在它们活跃的状态下,大多数缓步动物的寿命约为2-4个月,而有些可能能活到2年。然而,在极端条件下,缓步动物会通过降低代谢率而转变为休眠状态,并能存活数年甚至数十年。

缓步动物是如何移动的?

缓步动物用爪子抓住植物表面来移动。它们也像大型动物一样用腿当桨游来游去。

[在这个视频中]一只水熊在到处爬。注意它们腿的动作和腿上的爪子。


[在这个视频中]水熊走在水生植物的茎上。


缓步动物是如何生长的?

缓步动物有三个生命阶段——卵、幼虫和成虫。

卵孵化出来的是一只小缓步动物。这一阶段被称为幼年期。幼年缓步动物努力觅食,长大成人。缓步动物为了长得更大,会蜕皮。这意味着它们会长出新的更大的角质层,然后去除旧的。根据物种的不同,缓步动物会蜕皮4到12次。当它们成年后脱毛时,缓步动物通常会把卵产在旧的蜕皮中,以帮助保护卵。

刚孵出的缓步虫在缓步虫卵旁边

[在这幅图中]这只缓步动物刚刚破壳而出。
图片来源:askbiologist


缓步动物如何繁殖?

缓步动物可以无性繁殖,也可以有性繁殖,这取决于物种或环境。在无性生殖中,雌性在没有任何雄性受精的情况下进行繁殖(称为孤雌生殖)。

雌性蜕皮的表皮,携带5颗卵

[在这幅图中]雌性蜕皮的表皮,携带5颗卵。
图片来源:palomar.edu


对于那些有性繁殖的物种来说,雌性通常更大更常见。大多数受精是体外的。它们一次产1到30个蛋,这取决于它们的种类。

一些缓步动物在蜕皮的角质层中产卵(称为蜕皮层)。卵在蜕膜的保护下发育,直到新生儿爬出蜕膜。

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[在这张图中](A)雌性缓步虫在蜕壳中产卵;(B)胚层中发育的卵;(C)新生儿(幼鸟)试图从蜕膜中找到出口;(D)新生儿(幼鸟)从蜕皮中爬出来。
图片修改自生态学与普通生物学,2015,第4版,347-380


一些物种如Pseudobiotus Kathmanae表达了父母对蛋的关心。卵一直附着在雌性的背部,从而确保雌性在卵孵化前照顾它们。

研究人员用实验室摄像头捕捉到了一只水熊缓步动物产卵的过程

[在这幅图中]雌性缓步虫正在产卵。
图片来源:labcam


缓步虫蛋,你缓步虫

[在这幅图中]彩色扫描电镜图像的缓步动物的蛋显示独特的结构。
由科学之眼/科学图片库提供开云体育全站app下载安装


[在这个视频中]一段视频显示缓步动物的胚胎在卵中发育。你可以通过细胞分裂看到细胞数量的增加。


缓步动物危险吗?

不,至少不是对人类。目前还没有与缓步动物有关的已知疾病。目前还没有任何食源性缓步虫中毒的报告。

缓步动物在生态学中扮演什么角色?

缓步动物是大自然的先驱。它们在新的、可能恶劣的环境中定居,并为随后的大型生物提供食物。例如,科学家说缓步动物可能是最早离开海洋在陆地上定居的动物之一。

第5部分。在显微镜下观察缓步动物

观察缓步动物既简单又有趣。由于缓步动物几乎无处不在,所以在从各种潮湿环境中收集的标本中发现缓步动物是可能的。你可以尝试收集底部沉积物或浮渣和池塘中的水生植物的水样。苔藓和地衣也是寻找缓步动物的好地方。

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看我的笔记关于找到轮虫和水熊从一个一块在冬天收集的冰冻苔藓

或者看终极指南如何从罗伯特·伯丹博士那里收集和拍摄水熊

你也可以尝试找到海洋缓步动物。它们通常有非常精致的尖刺和专门的头部附件,这使它们的发现和观察特别令人兴奋。这是一个关于如何找到它们的详细指南

世界海洋物种名录-图片画廊

[在这幅图中]海洋缓步动物(Floractus heimi).
图片来源:蠕虫


当你在显微镜下观察缓步动物时,记得给它们留一些空间。你可以在立体显微镜下使用培养皿,或者在复合显微镜下使用凹显微镜载玻片。

[在这个视频中]在显微镜下观察缓步动物。


总结

  • “缓步动物”的意思是“缓步者”。这个名字完美地描述了这些八条腿的慢行动物。
  • 缓步动物有一个可爱的绰号,“水熊”,看起来像可爱的迷你熊。
  • 缓步动物门包括异缓步动物和真缓步动物两个纲。
  • 缓步动物是一种由数千个细胞组成的多细胞动物,但它的大小是显微镜下的(大约0.5毫米长)。
  • 缓步动物的身体被角质层覆盖。缓步动物有许多器官,包括肌肉、消化、神经、排泄和生殖系统。
  • 缓步动物是一种著名的嗜极生物,这意味着它可以在很容易杀死其他生物的恶劣环境中生存。
  • 缓步动物可以在温泉、深海、固态冰层下生存,甚至在受到致命辐射后也能存活。缓步动物甚至可以在太空旅行中存活下来。
  • 缓步动物的生存策略是暂停所有身体活动,进入一种被称为隐生病的静止状态。

[在这个视频中]看看缓步动物,地球上最顽强的动物。

参考文献

特别感谢:Facebook群:台湾缓步虫爱好者俱乐部

鲍勃·戈尔茨坦和马克·布拉克斯特的《缓步动物

世界缓步动物名录

Aslak Jørgensen, Reinhardt M. Kristensen和Nadja Møbjerg的《缓步动物的系统发育和综合分类学》

威廉·伦道夫·米勒的《缓步动物》

“缓步动物是怎么形成的?”

“第十七章。《缓步动物门》,作者:黛安·r·纳尔逊、罗伯托·guidetti、洛伦·雷贝奇。生态学与普通生物学,2015,第4版,347-380

北卡罗来纳大学教堂山分校的Goldstein实验室

缓步动物的休眠经验

“水熊通过变成玻璃来抵御脱水”

“关于缓步动物你最常问的25个问题的答案!”

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