什么？有生物可以在液氮環(huán)境下生存？

揚(yáng)子鰓蛭

大家應(yīng)該都知道，生物如果暴露在嚴(yán)寒之下，會(huì)很快凍死，但是為什么很多人認(rèn)為生物被瞬間冰封之后卻還能再度復(fù)蘇呢？

我們先來(lái)了解一下，凍死和瞬間冰封的區(qū)別，如果一個(gè)生物被暴露在嚴(yán)寒之下，它會(huì)很快凍死，因?yàn)樯矬w內(nèi)的細(xì)胞無(wú)法忍受?chē)?yán)寒，細(xì)胞會(huì)不斷消耗熱量，所以很多人在快凍死之前感覺(jué)很熱，但是事實(shí)上熱量在不斷消失，身體供能不足，無(wú)法完成代謝，血液也開(kāi)始凝固，而且細(xì)胞會(huì)因?yàn)橥饫鋬?nèi)熱的關(guān)系開(kāi)始大面積的破裂和壞死，最終導(dǎo)致生物死亡。但是瞬間冰封就不一樣了，能達(dá)到瞬間冰封的一般是指絕對(duì)零度，也就是零下270度，這個(gè)溫度可以瞬間凍結(jié)一切，如果生物處在這個(gè)溫度下，被瞬間凍結(jié)的同時(shí)，細(xì)胞完全來(lái)不及反應(yīng)，也被凍結(jié)住，不會(huì)破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，也就不會(huì)導(dǎo)致生物死亡。

雖然目前可以認(rèn)為瞬間冰封不會(huì)導(dǎo)致死亡，但是將生物從冰凍中解封出來(lái)卻又是致死率最高的，因?yàn)樯锶绻槐?，?xì)胞內(nèi)的水份也會(huì)結(jié)成冰晶刺破細(xì)胞，對(duì)于細(xì)胞有巨大的破壞，只能說(shuō)在冰凍期間可能會(huì)沒(méi)事，但是一旦解凍，會(huì)造成什么后果，誰(shuí)也難以預(yù)料，而且我們現(xiàn)在的冷凍技術(shù)和解凍技術(shù)也完全達(dá)不到要求。

幾乎所有的生物在零下196攝氏度的液氮中都會(huì)凍死，但是日本科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)，一種水蛭在液氮中被凍結(jié)后依然能夠生存。這一發(fā)現(xiàn)可能有助于尋找冷凍保存人體器官的新方法。

東京海洋大學(xué)的一個(gè)研究小組說(shuō)，這種水蛭稱為揚(yáng)子鰓蛭，體長(zhǎng)約1厘米，寄生在日本本州地區(qū)的草龜身上。

很明顯這是件很令人費(fèi)解的事兒，通常情況下大多數(shù)生物是不可能在0℃以下正常生存的，更別說(shuō)超低溫液氮環(huán)境。在正常情況下，一旦溫度低于冰點(diǎn)，細(xì)胞中的水會(huì)帶來(lái)巨大的傷害，通常會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。這還不算啥，更為神奇的是，一種寄生在海龜之中的水蛭(揚(yáng)子鰓蛭)，可以在超低溫環(huán)境下 (液氮環(huán)境，-196℃) 生存24小時(shí)，也可以在-90℃的環(huán)境中生存長(zhǎng)達(dá)32個(gè)月。與此同時(shí)，該水蛭還可以在-100℃到20℃的環(huán)境中反復(fù)凍融，且不影響其生存。這是一種極端的耐受能力。研究者在研究報(bào)告中說(shuō)道：“這種現(xiàn)象其實(shí)是很有可能的，只是這種無(wú)比的耐寒適應(yīng)能力的來(lái)源，目前還不知道。”

揚(yáng)子鰓蛭

他們發(fā)現(xiàn)，揚(yáng)子鰓蛭浸泡在液氮中24小時(shí)、體內(nèi)的水分凍結(jié)后，解凍之后依然存活。不僅是揚(yáng)子鰓蛭的成體，剛剛孵化的幼體和卵也是如此。而在同樣的實(shí)驗(yàn)中，其他5種水蛭全部死亡。體格細(xì)小的緩步動(dòng)物即水熊蟲(chóng)在極低溫度下也不會(huì)死亡，但是其體內(nèi)含有一種使身體免遭凍結(jié)的糖，而揚(yáng)子鰓蛭體內(nèi)并不存在這種物質(zhì)。

科學(xué)家們表示，這可能會(huì)推進(jìn)新的冷凍保存方法的發(fā)展，可以在不使用添加劑的情況下，恢復(fù)多年凍土區(qū)的地下被凍結(jié)的生物，以及生存在南極洲甚至其他星球上的生物。或者說(shuō)，最起碼它可以幫助我們提升現(xiàn)有的低溫儲(chǔ)存技術(shù)