水熊虫：这家伙变得越来越奇葩了
利维坦按：嗯，想要煮死它、冻死它、辐射死它、真空窒息死它，基本都没戏。水熊虫，这个星球上生命力最顽强的物种，简直就是一位伟大的生存大师。人类和它相比实在是脆弱不堪啊，别说煮和冻，就是扔到真空环境里，基本不出两三分钟就挂了。
文/Fiona MacDonald
译/射射
原文/www.sciencealert.com/the-tardigrade-genome-has-been-sequenced-and-it-has-the-most-foreign-dna-of-any-animal
科学家们首次进行了对水熊虫——这种缓步动物的完整基因组测序。结果这奇特的小生物有着已知所有物种中最奇特的基因——换句话说，水熊虫大约六分之一的基因是从其他物种那儿偷来的。我们得承认，对此我们并没有太过吃惊。
让我们先为那些不了解水熊虫诡异之处的人提供一些背景知识——这种微小的水生物平均只长到1毫米大，而且是唯一可以在严酷的太空环境中生存下来的东西。它还能承受从绝对零度到远超过沸水的温度，应付强度惊人的气压和辐射，还能不吃不喝地活个至少10年。基本上，没有什么办法能杀死它们。现在，科学家们展示出了它的基因就像它的存在一样奇葩。
水熊虫有这么多外源DNA对它有什么影响，外源DNA又到底是什么呢？这个术语指的是来源于另一个有机体的基因，这个转移过程与传统的复制相对比，被称为横向基因转移（HGT）。
横向基因转移不时发生在人类和其他动物身上，通常是因为基因和病毒的基因发生了交换。但从整体来讲，绝大多数动物的基因组中只有不到1%是外源DNA。在水熊虫之前——轮虫，另一种微小的水生物据信拥有最多的外源DNA，约占8%～9%。
研究人员发现，水熊虫基因组中有17.5%都来自其他生物，而绝大多数生物的基因只有不足1%来自外源基因。图中所示的是另一种微生物，轮虫，曾经在水熊虫之前保有生物界“盗取”最多DNA的纪录（约8%）。
这项新研究展示出水熊虫约有6000项基因是从其他物种那儿得来的，这大概占了它全部基因的17.5%。
“我们从没想过一个物种的基因组中会有如此多的外源DNA，”这项研究的联合作者，来自北卡罗来纳大学教堂山分校的鲍勃·戈德斯坦说道，“我们知道许多动物都从外界获取基因，但我们从没想过这事儿会进展到如此地步。”
所以水熊虫从哪儿得到的这些基因呢？这些外源DNA主要来自于细菌，还有植物、真菌和古细菌。研究员提出，正是因为水熊虫的基因极为丰富，它才拥有了在极端环境下生存的能力。
“能在极端环境下生存的生物尤其倾向于获得外源基因；而细菌的基因也许比动物的能更好地适应环境的压力。”研究员之一托马斯·布斯比说。
研究团队尚未调查出这个基因偷取的过程是如何发生的，但他们提出这可能来源于水熊虫奇特的生存机制之一——它们能让身体脱水直到水分少于3%，而再充水的时候它们又能迅速恢复活力。
科学家们知道，在这个干燥过程中，水熊虫的DNA破裂成了小的片段。他们也知道，当水熊虫的细胞重新充水时，在某个时间点细胞核是有渗透性的，允许DNA和其他分子通过。这就意味着在水熊虫迅速地拼起来它自己的基因时，它可能意外地把其他生物的基因也拼进来了。
在这张显微照片中，八条腿的水熊被说成“DNA贼”一点也不冤枉——科学家发现它的基因组中有很大一部分来源于细菌和植物。
虽然这是个随机性很大的过程，但是只有利于这种生物存活的基因才被流传给了后代。水熊虫到底是如何得到这些外来DNA的，以及这个过程发生的有多频繁还需要进一步研究。但最令人激动的是这个过程展示了一种新的生命演化方式。
“我们常想到生命之树，在里面基因信息垂直地从父母传给下一代。但随着横向基因转移（至少在特定有机体中）被越来越广泛地了解和接受，我们对于进化和遗传的看法开始有所改变了，”布斯比说道，“除了想到生命之树，我们还可以去想生命之网——在那里基因信息从不同的枝干中穿梭传递——真令人激动。我们已经在调整对进化的理解了。”
这项被发表在美国科学院院报的研究还提供了一些新的见解，关于我们可以在医药研发中利用哪些基因。所以——奇葩水熊虫万岁！
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