大部分生物都需要水才能生存,只有少數(shù)生物能夠在缺水的情況下奇跡般地存活。
十字花科含生草屬的耶利哥玫瑰,是一種生長(zhǎng)在摩洛哥和伊朗南部的典型的灰色小植物,植株高度很少超過(guò)15厘米,又被稱(chēng)作“復(fù)活草”。
耶利哥玫瑰在雨季之后會(huì)死亡變干,將莖葉卷曲成球狀以保護(hù)種子并防止葉子過(guò)早散開(kāi)。這些種子的生命力很強(qiáng),可以保持休眠狀態(tài)好幾年。當(dāng)遇到雨水時(shí),葉球就會(huì)散開(kāi),種子發(fā)芽生長(zhǎng)。另一種被稱(chēng)為“沙漠玫瑰”的美洲蕨類(lèi)植物也被稱(chēng)為復(fù)活草。只要遇到一點(diǎn)點(diǎn)水,它就會(huì)復(fù)活并重現(xiàn)綠色。
在動(dòng)物界我們也發(fā)現(xiàn)了一些奇怪現(xiàn)象,例如俗稱(chēng)“水熊”的一種緩步類(lèi)動(dòng)物,長(zhǎng)不到1毫米。從熱帶叢林到北冰洋到花園池塘,只要是潮濕的環(huán)境它們就無(wú)處不在,但直到1773年,這種動(dòng)物才被人類(lèi)發(fā)現(xiàn)。只有10%的水熊生活在咸水中,其余的在苔蘚或水草密布的淡水中或腐爛的葉子堆里生話(huà)。從顯微鏡里看,水熊的身子短小而肥胖,長(zhǎng)著4對(duì)肢體,末端有爪子。它們有薄薄的水膜。借此與外界交換氣體,同時(shí)避免身體過(guò)于干燥。水熊可以停止自己的新陳代謝。這時(shí)它體內(nèi)的含水量不到1%。這種幾乎可以使機(jī)體完全脫水的能力叫蟄前脫水。此時(shí)水熊的身體縱向收縮起褶皺,爪子內(nèi)陷。此外其身體表皮被一層蠟殼覆蓋,這樣可以減少液體排出。水熊可以保持這種狀態(tài)數(shù)百年甚至數(shù)千年,這時(shí)它們的繁殖和生長(zhǎng)功能也會(huì)暫時(shí)減退或停止。科學(xué)家做過(guò)一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn):把從17世紀(jì)開(kāi)始就擺在博物館里的苔蘚樣本加上水。附著在苔蘚上面的干化的水熊居然蘇醒過(guò)來(lái)重新存活,這說(shuō)明水熊不僅可以抵抗極端干燥的環(huán)境,而且可以忍受大量的X光照射、高溫、高壓和接近真空的生活。
新西蘭科學(xué)家羅伊·丹尼爾根據(jù)一些事實(shí)與實(shí)驗(yàn),提出傳統(tǒng)的生化理論,“水是生命必需的成分”可能并不完全正確。以酶為例子,酶是維持生命的基礎(chǔ),傳統(tǒng)理論認(rèn)為,酶要發(fā)揮作用需要不少于其數(shù)量20%的水。“但實(shí)驗(yàn)證明這種看法是錯(cuò)誤的。因?yàn)樵诤芏嗲闆r下,酶可以在僅有少量水的情況下正常工作,這很可能說(shuō)明水并非我們想象中的那樣必不可少?!?br/> 隨著人們對(duì)生物化學(xué)機(jī)制的逐步了解,科學(xué)家開(kāi)始探索如何利用這些新發(fā)現(xiàn)。加利福尼亞大學(xué)約翰·H.克羅教授多年來(lái)一直在研究與抗干燥機(jī)制有關(guān)的海藻糖。緩步類(lèi)動(dòng)物和耶利哥玫瑰在它們的細(xì)胞凍結(jié)時(shí)會(huì)用海藻糖作為水的替代品,保護(hù)細(xì)胞膜受過(guò)快干燥的損傷,并避免會(huì)殺死細(xì)胞的冰晶的形成??肆_教授已經(jīng)做到利用海藻糖增強(qiáng)人類(lèi)血小板的抗干燥能力。這個(gè)研究成果對(duì)未來(lái)科學(xué)的發(fā)展具有重要意義,因?yàn)楹涂梢岳鋬龅募t血球不同的是。血小板必須在室溫下保存,因此5天后它們就可能因?yàn)槭艿郊?xì)菌感染失去效用而不得不被丟棄。也許水熊體內(nèi)還蘊(yùn)藏著更多令人驚奇的事情等待我們?nèi)ヌ剿鳌?br/>
編輯 孫