水熊虫耐受极端环境的原理是什么？
水熊虫，从名字上看，会被人误以为是种昆虫，但其实水熊虫比最小的昆虫-名为Alaptus magnonimus Annandale的卵蜂（体长仅为0.21毫米）还要小，最小的水熊虫只有几十微米长（1毫米等于1000微米），而且它只是从外观上看像虫子，但其实水熊虫学名水熊，是缓步动物门下所有生物的统称。水熊之所以为人熟知，是因为它有一个强大的能力，那就是在极端环境下可以进入“假死”状态，等到环境恢复后，再次“复活”，同时水熊也是第一种可以裸露在太空中生存的地球生物。
那么，水熊这种强大的能力究竟是一种什么能力呢？我们一起来聊一下这个问题。首先，我们简单的来了解一下水熊人类对于水熊的研究，最早可以追溯到18世纪的70年代，首次记录水熊的是一位神父，它在观察自己从户外采集的标本时意外地发现这种显微镜下身体胖胖的，像一头小猪一样的生物，不过，由于神父对生物没有什么研究，所以只是一笔带过。
之后，不断地有学术界的人开始了对水熊的研究，最终我们才有了现在比较完整的资料，不过，对于水熊的研究，科学家们到现在仍然在进行着，所以关于水熊的许多秘密和问题，相信在不久的将来就会得到答案。下面， 我们就根据科学家们对水熊的研究来简单的介绍一下它。（下图为普通显微镜下的水熊，你如果有显微镜的话，也可以看到这样的画面）到目前为止，科学家们已经发现了超过900种不同的水熊，它们分布于世界各地有水的环境中，不管是有着厚厚积雪的高山之上，还是深海之中，只要是有水的环境中就能发现水熊的存在。
水熊是一种多细胞生物，它们的体长大都非常的小，目前已知的最大的水熊也只有1.4毫米，其他水熊的体长大都在几十微米到几百微米不等。由于它们体型很小，所以想要发现它们，必须要借助显微镜。从外观上看，水熊的身体一共分为五个节（但它不是节肢动物），其中头部为一节，其余四节均为身体，在身体的每一节的两侧，水熊都有一只足，所以水熊一共有4对足，而且这四对足的末端都有类似于小钩爪的器官。
一般情况下，水熊的颜色是不固定的，因为它本身身体是透明的，但是由于它的主要食物以藻类为食，而不同的藻类中含有类胡萝卜素，这些类胡萝卜素进入水熊体内后就会成为水熊的颜色。虽然水熊以水中的微生物和藻类为食，但是它没有牙齿，无法咀嚼和吞咽，只能靠嘴巴的两个突起，一个刺破食物的表皮，一个像针管一样吸食。从表面上看，水熊的身体柔软无骨，其实水熊的体表有一层角质层覆盖，这能够保护水熊不受伤害，当然除了保护左右，这层角质层还有一个重要的作用，我们下面在介绍水熊强大的能力时会说到。
水熊的“超能力”：隐生其实早在18世纪70年代末，科学家就已经发现了水熊的“超能力”了，因为水熊的生存离不开水，但是科学家通过观察和研究发现，水熊离开水之后会缩起来，过几天再把它放入水中，它很快就会舒展开身体，再次活跃。这个发现激发了许多科学家对水熊的浓厚兴趣，随着对水熊研究的深入，科学家发现，水熊不止是在缺水的环境下，在缺氧、低温、渗透压改变的情况下依然能够进入这样的状态。
科学家们称这种状态为“隐生”，而且将水熊的隐生分为了四种：低温隐生、低湿隐生、低氧隐生以及变渗隐生。之后，科学家们再次对水熊的隐生的极限进行了研究发现，它的变渗隐生的极限为（将水熊从淡水放入海水或者相反）72个小时，低温隐生的极限为接近绝对零度；缺氧隐生（完全无氧的情况下）的极限为5天左右；低湿隐生比较的复杂，水熊在低湿的条件下进入隐生模式有一个重要的前提：湿度是逐渐降低的，如果直接把它放到完全干燥的环境中，它很快就会死亡。
上图就是进入隐生状态下的水熊，它的身体会蜷缩起来，除了在低湿的状态下，它体内的蛋白质会分解为水分（等到蛋白质分解完毕，它基本上也就没救了，但是由于低湿隐生下，水熊虫的新陈代谢会非常的慢，当体内蛋白质分解完后，它还会分解身体的50-80％的组织转化成水，所以这个过程可达1年之久）外，其他任何的隐生状态下，水熊都会停止身体的一切新陈代谢行为，这种状态我们用“假死”来形容并不是很准确，因为假死下，生物体的新陈代谢只是变得很缓慢，但水熊是停止，也就是死亡。
但是不同的是，在极端的环境下，只要不超过水熊的极限时间，那么将水熊再次放入正常的环境中，它就会苏醒。在这个过程中，水熊的这一层角质的外壳起到了很关键的作用，因为这层外壳既可以锁住身体的水分，又能够防止与自身体液浓度不同的外界液体进入体内，当然最关键的还是水熊停止所有新陈代谢的能力。这两个方面相辅相成，最终让水熊成为了地球上生命力最前的生物。
总结水熊能够抗住极端的环境靠的就是自己隐生的能力，而它的隐生按照停止一切新陈代谢的角度看，就是死亡，但是在特定的时间内，将已经“死亡”的水熊再次放到原生环境中，它就会再次苏醒，所以这个也不能称之为死亡，因此才有了隐生这个词。当然，水熊的能力除了隐生外，科学家们还发现，它即使暴露在太空的射线当中也能存活下来，这对于地球生物来说已经算是个“超能力”了。
为什么说水熊虫是最有顽强生命力的动物？
2017年，物理学家和天文学家将末日之星授予水熊虫。 能活到真末日降临的水熊虫2017年7月，科学家发表了一篇新论文，称缓步动物门的代表水熊虫，将有可能活到50亿年之后，直到太阳膨胀成红巨星将地球吞噬，地球上的海洋被蒸发殆尽，水熊虫大概才会彻底灭绝。它们能活到地球时间的尽头，这可真的让人既感动又不知道该如何评价这种动物。
这篇论文，只是想说复杂的生命可能非常难以摧毁，这对指导未来的外太空探索也有价值，如果地球都能演化出水熊虫，那么外星球，即便遭到过天文事件重创或者外星智能动物自毁母星打击后，也可能存在着超越细菌病毒的复杂生命形式。水熊虫毫无疑问可以作为，地球生命顽强不屈的象征性动物，它们可以耐受数十年没有食物或水？可以耐受气温骤降至-272摄氏度或暴涨至零上150°？无论是深海的巨大压力还是宇宙的真空以及极端的辐射，都难以简单杀死它们。
哈佛大学的天体物理学家阿维勒布说，以水熊虫的秉性，它们恐怕不会被人类的核战争毁灭，至于全球变暖对它们简直不算一回事，包括那些能对地球大气层造成严重破坏的天文事件 ，甚至导致所有人类丧命的天文事件，都伤害不到它们。一些物理学家在电脑上运算，需要一颗多大的小行星，或者一颗多强的超新星，才能将地球上的水熊虫一举杀死，简单的说究竟需要多少末日才能干掉水熊虫。
在十亿年内，所有已知的世界末日，只有大约十分之三的概率杀死水熊虫。 物理学家勒布的研究小组发现，在整个太阳系中只有19颗大到足以一举消灭水熊虫的小行星，而且它们大概没机会与地球发生碰撞。要靠超新星毁灭水熊虫，那么这颗超新星必须距离我们只有0.13光年内爆发才行，但最近的一颗超新星距离我们将近147光年。
特别强大的超新星或恒星碰撞可以造成伽玛射线爆发，这非常罕见，研究人员计算出，在十亿年内，所有已知的世界末日，只有大约十分之三的概率杀死水熊虫。 而最确定无疑的能毁灭水熊虫的天文事件，就是我们自己的太阳，在后续的七十亿年中，太阳最终会膨胀成一颗红巨星，它可能吞没地球，伴随着全球海洋的蒸发，水熊虫也将和这个宇宙说再见。
