图片来源：Bob Goldstein and Vicky Madden, UNC Chapel Hill/wikepedia动物学家的工作有时看起来可能很令人费解——例如在海滩边挖沙子。2022年4月，巴西伯南布哥联邦大学的动物学家Flávia de França和研究团队就来到了巴西伯南布哥州东北部的沙滩。趁着退潮，他们小心地从潮间带（高潮线和低潮线之间的区域）刮走了最顶层的沙子，运回了实验室。这些沙子看似了无生气，但其实其中生存着大量微小的生物——它们被称为小型动物群（meiofauna），体型往往只有几十到几百微米，最长也不会超过1毫米。在收集到的样本中，绝大多数是线虫，其次是涡虫、寡毛类（环节动物门）、介形虫、腹毛动物、桡足类等等。当然，还包括著名的缓步动物，它们还有一个更广为人知的名字：水熊虫。
矛与盾
人们经常说，如果世界末日真的到来，那么幸存下来的将会是蟑螂。如果硬要找出比蟑螂还能熬的动物，大概就是水熊虫了。对这些拥有超绝生存能力的生物来说，没有食物、极端缺水几乎算不上什么生存挑战。在恶劣的条件下，水熊虫会收起附肢，把自己团成一个球，然后将机体的代谢速率降到接近于零，进入一种类似冬眠的状态。利用这种技巧，它们能够扛过缺氧、太空的真空，以及接近绝对零度的低温。科学家甚至曾经解冻过一只30年前的水熊虫，它不仅在解冻后的第一天就出现了微弱的运动，最终还成功产下了十几只后代。正是凭着这种近乎超能力的适应性，水熊虫从2亿年前存活至今，并且出现在了地球上各种意想不到的环境，从海底的热液喷口，到极端寒冷的南极洲。它甚至险些登上过月球：2019年，以色列Beresheet飞船携带了脱水的缓步动物作为地球生命DNA的备份之一飞往月球——在那里，只要不直接暴露于太阳的紫外线下，它们至少还能沉睡好几年。遗憾的是，由于主发动机出现故障，飞船以每小时500千米的速度撞上了月球。根据随后的研究，在这样的冲击力足够杀死随船的水熊虫了。图片来源：A. L. Lacerda et al., 2024如果放眼非生物的环境，水熊虫的坚韧或许会让人想起另一种无孔不入的污染物——微塑料。科学家已经在各种意料之外的地方发现了微塑料的入侵，除了人体的心脏和大脑，还有珊瑚的骨骼、高山上的冰雪和深海沉积物中。包括聚苯乙烯（PS）在内的许多塑料聚合物的密度高于水，这导致海水中的微塑料颗粒会优先沉积在沉积物中。因此，海洋底栖生物受微塑料的影响往往比浮游生物更大，其中也包括一些生活在海洋沉积物中的水熊虫。Flávia de França和团队好奇的问题有点像经典的矛盾之争：微塑料是否也会进入水熊虫体内，影响它们的健康呢？
层层传递
为了了解微塑料的去向，研究者选用了千分之一毫米的荧光聚苯乙烯颗粒。他们将收集来的沙滩样品，连同其中的小生物们，放入了尽可能模仿自然环境的水箱中。同时，每份沉积物中还加入了不同浓度的微塑料颗粒。接下来，就只需要追踪这些荧光颗粒的去向。从结果来看，水熊虫在这场矛盾之争中取得了初步的胜利。在暴露于荧光微塑料颗粒中9天后，所有其他的小型动物都吞下了微塑料颗粒，只有水熊虫成为了例外。水熊虫能够逃过一劫，可能恰好与它们的摄食方式有关。“这可能与它们摄食器官的结构有关”，论文中写道，“它们的口腔长有口针，用于刺穿和吸吮猎物，而不是直接吞噬掉整个猎物。”这或许有效避免了微塑料通过摄食进入水熊虫体内。其他小型动物就没有水熊虫这么好的“运气“了。例如，涡虫可以捕食线虫和桡足类，甚至也可以捕食同属于扁形动物门的其他涡虫，因此研究者推测，它们至少有一部分摄入的微塑料来自猎物体内积累的微塑料。这是第一项在涡虫体内发现微塑料的研究，也证明微塑料很可能会沿着营养级向上转移。而另一种动物——腹毛动物的猎物更小一些，它们吃的是细菌和原生动物，这些食物的个体太小，还不足以在体内积累微塑料。然而不幸的是，微塑料的表面往往利于细菌生长。在腹毛动物眼中，一片表面生长了细菌的微塑料可能就像是一块裹上了巧克力的饼干，它们很可能会将整个微塑料误以为是食物，并吞进体内。
最后生还者
虽然不会直接摄入体内，然而水熊虫并不能完全摆脱微塑料的影响。研究团队观察发现，54%的水熊虫的身体表面附着了微塑料颗粒，特别是他们的“腿”（准确来说是附肢）上。图C为水熊虫，红色三角形指向摄入体内的微塑料颗粒，蓝色三角形指向附着在体表的塑料颗粒（图片来源：原论文）但水熊虫绝不是完全的“受害者”，今年发表于《海洋污染通报》（Marine Pollution Bulletin）的一项研究首次在爱尔兰戈尔韦沿海地区的聚丙烯微塑料颗粒上，发现了水熊虫。基因分析显示，它们并非海生底栖的水熊虫，而是属于淡水和陆生的分支，只是借助微塑料在海面上漂浮。或许，这些水熊虫也正借助微塑料迁移到地球的更多角落。许多与微塑料有关的新研究致力于展现微塑料的无孔不入，看得人几乎麻木。如今，知道这些小小的生物依然能够抵挡微塑料的侵害，似乎也能带来些许慰藉了。本文来自微信公众号“环球科学”。如需转载，请在“环球科学”后台回复“转载”，还可通过公众号菜单、发送邮件到[email protected]与我们取得联系。相关内容禁止用于营销宣传。
