缓步动物会跟随黏液的指引

这种体型微小、体魄强健的缓步动物能够适应最极端的环境，在海洋、南极冰川、熔岩原、沙丘，以及更为著名的太空中生存。这些体长仅几毫米的无脊椎动物被亲切地称为“水熊”、“苔藓猪”和“顽强的缓步动物”，几乎在地球上的所有栖息地都有发现，甚至栖息在长满苔藓的床或人们院子里的潮湿土壤中。鉴于它们在地球上的广泛统治，研究人员长期以来一直在试图了解它们是如何分散到如此遥远的地方的。

上周，波兰亚当密茨凯维奇大学的生物学家描述了缓步动物穿梭的一种潜在但有风险的方式：蜗牛黏液。在实验室中，研究小组研究了缓步动物物种Milnesium inceptum和陆地蜗牛物种Cepaea nemoralis 之间的关系，发现粘在蜗牛身上的黏液上的水熊虫能够被运送到很短的距离。然而，这种分泌物带来了危险的代价：虽然缓步动物可以在蜗牛的帮助下走得更远，但它们中很少有人能活到这段黏糊糊的旅程的终点​​。

尽管这次旅行可能纯属巧合，甚至代价高昂，但“如此短距离的运输可能会对当地动物种群的遗传多样性产生重大影响”，研究作者 Zofia Książkiewicz 和 Milena Roszkowska 在一封电子邮件中写道。他们的研究结果于 4 月 14 日发表在《科学报告》杂志上。

就其体型而言，水熊虫的运动范围确实令人印象深刻——它们可以单独协调八条粗壮的腿，并在头部周围扭动。在适宜的潮湿栖息地，缓步动物最为活跃，它们可以以每秒两个身体长度的速度行走，其奔跑方式与昆虫相似。不过，它们只能以这样的速度行走这么远。

加州大学圣巴巴拉分校的分子生物学家莫莉·简·柯克 (Molly Jane Kirk) 研究了缓步动物如何适应极端环境，她在一封电子邮件中写道：“缓步动物是一种非常迷人的生物。尽管它们的体型非常小，但它们还是成功地进行了这种扩散，这有力地表明，与其他密切相关的节肢动物一样，它们也利用了一些帮助才到达新的栖息地。”

过去的研究表明，这些无脊椎动物可能借助一阵风或水流进行长途飞行。其他研究则表明，缓步动物可能能够借助鸟类的羽毛或蜗牛的胃肠道旅行。研究缓步动物的罗斯科夫斯卡和研究蜗牛的克西基维茨想探索这两种生物的交集，因为它们可以在一些相同的栖息地中找到。由于这些有壳的生物被一层湿润的层覆盖，罗斯科夫斯卡和克西基维茨怀疑，水熊虫搭便车可能是一种优势。

在受控的实验室环境中，研究小组观察了Cepaea nemoralis运输活跃缓步动物和处于“tun 状态”的缓步动物的能力——这是一种冬眠状态，它们以冷冻形式生存。进入这种模式时，缓步动物会排出大部分水分，新陈代谢率几乎保持平稳。它们可以在这种干燥状态下存活 30 年，甚至在用水复活（或补水）后繁殖。

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Książkiewicz 和 Roszkowska 将装满Milnesium inceptum 的水滴和苔藓放入容器中，观察这些无脊椎动物是否能独自爬过墙壁。然后，他们让一只蜗牛在基质上移动，看看这些微小的居民是否会粘在粘液上越过屏障。没有与蜗牛共享空间的水熊虫会一直呆在盒子里，即使它们处于活跃状态。但那些与蜗牛共享空间的水熊虫则成功地从障碍物中被运送出来。这表明缓步动物可能经常依靠蜗牛生存。

然而，乘坐蜗牛车的乘客身上却沾满了干涸的黏液。在第二次实验中，Książkiewicz 和 Roszkowska 尝试为这些疲惫不堪的缓步动物补充水分，结果发现只有 34% 的缓步动物在被黏液覆盖后能够复活。而没有乘坐蜗牛车的缓步动物中，98% 的动物都幸存了下来。

“我们知道蜗牛黏液的主要成分是水。然而，黏液干涸后，缓步动物被‘冻结’，姿势非常奇怪，舌头也没有完全成形，”Książkiewicz 和 Roszkowska 在电子邮件中写道。“我们没想到它们在补水后还能恢复生命。有些缓步动物没有[存活]，但其他缓步动物成功地完成了补水过程，恢复了活跃生命[阶段]。”

柯克没有参与这项研究，但她对如此高的死亡率感到惊讶，尤其是考虑到缓步动物在恶劣条件下生存的能力已被充分研究。她写道：“目前还不清楚缓步动物的死亡是如何评估的，以及它们是如何与静止状态进行比较的。缓步动物死亡时通常会有特定的身体姿势。”但她指出，这篇论文并没有详细描述这一点。

Kirk 和研究作者都想进一步了解蜗牛黏液的成分，以及可能对原本适应力强的水熊造成伤害的化合物。Książkiewicz 和 Roszkowska 认为，这种运输系统对缓步动物卵可能更有效，这可能是由于尖刺或圆盘状附着结构。

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他们还指出，这项研究是在实验室环境下进行的，他们并不知道这种行为在野外是否被记录下来。因此很难断定缓步动物是故意钩住蜗牛的身体来移动，还是只是被粘液缠住了。作者表示，如果蜗牛和缓步动物相遇，这种危险的旅程更有可能是偶然发生的。

柯克写道：“在实验室外观察这种在原生栖息地的转移情况很重要，以确认这一发现也发生在当地。”她补充说，这些发现仍然是一种创造性的方法，可以了解水熊的扩散如何能让人们了解它们的进化和在极端环境中生存（或无法生存）的能力。

柯克解释说：“例如，它可以帮助我理解，极端耐受性是不够的，动物可能会选择寻找更适宜的栖息地。”无脊椎动物的生存技能正在被研究，以便有朝一日能够帮助人类提高对疾病和辐射的适应能力。

此外，这一关于缓步动物运输的新见解很有价值，因为“我们对这类动物仍然知之甚少，”Książkiewicz 和 Roszkowska 写道。“我们的研究揭示了一种非常有趣的关系，让我们意识到自然界中有多少相互作用是我们不知道的，而它们就发生在我们身边。”

更正（2022 年 4 月 26 日） ：本文的早期版本中出现了另一种微小生物——弹尾虫的错误图像。虽然它也是一种非常酷的小动物，但它后来被更准确的缓步动物渲染所取代。我们对编辑错误深表歉意。