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什么?有生物可以在液氮环境下生存?

2019-08-20 阅读(人) 分享到:

什么?有生物可以在液氮环境下生存?

 

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扬子鳃蛭

大家应该都知道,生物如果暴露在严寒之下,会很快冻死,但是为什么很多人认为生物被瞬间冰封之后却还能再度复苏呢?

我们先来了解一下,冻死和瞬间冰封的区别,如果一个生物被暴露在严寒之下,它会很快冻死,因为生物体内的细胞无法忍受严寒,细胞会不断消耗热量,所以很多人在快冻死之前感觉很热,但是事实上热量在不断消失,身体供能不足,无法完成代谢,血液也开始凝固,而且细胞会因为外冷内热的关系开始大面积的破裂和坏死,最终导致生物死亡。但是瞬间冰封就不一样了,能达到瞬间冰封的一般是指绝对零度,也就是零下270度,这个温度可以瞬间冻结一切,如果生物处在这个温度下,被瞬间冻结的同时,细胞完全来不及反应,也被冻结住,不会破坏细胞结构,也就不会导致生物死亡。

虽然目前可以认为瞬间冰封不会导致死亡,但是将生物从冰冻中解封出来却又是致死率最高的,因为生物如果被冰封,细胞内的水份也会结成冰晶刺破细胞,对于细胞有巨大的破坏,只能说在冰冻期间可能会没事,但是一旦解冻,会造成什么后果,谁也难以预料,而且我们现在的冷冻技术和解冻技术也完全达不到要求。

几乎所有的生物在零下196摄氏度的液氮中都会冻死,但是日本科学家最近发现,一种水蛭在液氮中被冻结后依然能够生存。这一发现可能有助于寻找冷冻保存人体器官的新方法。

东京海洋大学的一个研究小组说,这种水蛭称为扬子鳃蛭,体长约1厘米,寄生在日本本州地区的草龟身上。

很明显这是件很令人费解的事儿,通常情况下大多数生物是不可能在0以下正常生存的,更别说超低温液氮环境。在正常情况下,一旦温度低于冰点,细胞中的水会带来巨大的伤害,通常会导致细胞死亡。这还不算啥,更为神奇的是,一种寄生在海龟之中的水蛭(扬子鳃蛭),可以在超低温环境下 (液氮环境,-196) 生存24小时,也可以在-90的环境中生存长达32个月。与此同时,该水蛭还可以在-10020的环境中反复冻融,且不影响其生存。这是一种极端的耐受能力。研究者在研究报告中说道:这种现象其实是很有可能的,只是这种无比的耐寒适应能力的来源,目前还不知道。

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扬子鳃蛭

他们发现,扬子鳃蛭浸泡在液氮中24小时、体内的水分冻结后,解冻之后依然存活。不仅是扬子鳃蛭的成体,刚刚孵化的幼体和卵也是如此。而在同样的实验中,其他5种水蛭全部死亡。体格细小的缓步动物即水熊虫在极低温度下也不会死亡,但是其体内含有一种使身体免遭冻结的糖,而扬子鳃蛭体内并不存在这种物质。

科学家们表示,这可能会推进新的冷冻保存方法的发展,可以在不使用添加剂的情况下,恢复多年冻土区的地下被冻结的生物,以及生存在南极洲甚至其他星球上的生物。或者说,最起码它可以帮助我们提升现有的低温储存技术

 



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