脱水动物为何能“起死回生”？

水是一切生物维持生命的必要条件，没有水便没有生命。但是自从1720年人们发现有些动物似乎在违反这条天经地义的法则后，科学家们一直试图解开脱水动物特异生理机制的谜团。

众所周知，在大多数动物体内（包括人类），通常含50％～95％的水分，如果体内失水超过30％，那么就会有性命危险。但是象有些球形线虫一类的小动物，具有令人惊叹的本领，当它们极度脱水时（失水率甚至高达99％），已显不出任何运动、反应、换气等生命现象，但一俟环境适宜后又能“死”而复生。这究竟是动物在极度脱水后新陈代谢完全终止？还是以最缓慢的速度进行着？当时无人能做出确切回答。

当进入本世纪70年代后，英国动物学家约翰·巴雷特用三种方法检验球形线虫在脱水中是否消耗养份，是否有热量产生和二氧化碳排出，尽管检测具有极高的精确度，但仍无法发现有任何生命的痕迹。由此看来，此刻线虫的新陈代谢已不复存在了，这一结论使生物学家们开始相信，隐匿在生命中的新陈代谢是可以停止的，因为没有水便不能进行新陈代谢。

既然脱水动物能够短暂地“死”去，它们采用什么方法恢复原来的生命呢？在从事这方面探索时，美国加利福尼亚大学约翰·克劳通教授，首先研究了它们脱水的过程。克劳通发现，这些动物在进入脱水阶段时是慢慢干脱的，他用熊虫进行实验。结果表明，如果把熊虫直接放进干燥的空气中就会死掉，若让它渐渐地失去水分，它便能在以后“复活”。为了使体内水分不至于一下子丧失太多，熊虫将身体蜷成桶形以隐藏容易失水的表皮褶层，而线虫则通常通过蜷曲身体来缩小水分蒸发的面积。

这一现象不由得使学者们考虑到，脱水的动物不怕失去大量水分，但不能一下子失去，需要有一个缓慢的过程。这就意味着在这些小动物的体内正在进行一系列的变化，以适应随之而来的大量失水，但这是一些怎样的变化呢？是什么东西在保护它们不永远死去呢？

对于以上这些问题，新西兰科学家大卫·沃顿和英国动物学家巴雷特推测，这种慢慢地脱水也许能使线虫、熊虫或轮虫一类的脱水动物，在彻底离开水之前有机会重新整理自己的内包装。他们为了证实这个论点而进行了不懈地研究，后来在研究中发现，许多脱水动物需要制造大量碳水化合物，如甘油、海藻糖等才能度过无水生活。他们认为这些物质之所以重要，是因为可以代替那些紧紧附在核酸、蛋白质这类重要物质身上的水分子，尤其是海藻糖可以起保护细胞膜的作用。细胞学的知识告诉人们，细胞膜是由两层脂类组成，两层脂中有一层蛋白，当水离开细胞时，细胞膜特别容易受损，结果使脂质膜的结构受到破坏。而这两位学者在实验中却发现，海藻糖可以代替水，并使脂质膜的结构保持正常状态，因为海藻糖的化学性质使它能够抓住分离的脂分子，与在水化时水的作用十分相似。

然而脱水前的准备工作仅仅是“起死回生”的一部分，当这些小动物重新吸水后，在体内将采取哪些紧急措施，来帮助它们医治失水期间造成的创伤呢？为此巴雷特和沃顿专门观察了线虫幼体介于吸水和复活之间的“逗留期”，这一时期通常要持续2～3小时，于是他们推断，在“逗留期”中小动物一定是在医治离水造成的创伤。后来经过进一步的观察发现，脱水动物的肌肉在脱水后受到压缩，肌肉细丝堆成一墩儿，这些细丝在重新水化20～30分钟后才开始分开。同时在虫体肌肉内的线粒体与不曾脱水的虫体线粒体本来大小是不一致的，但在重新吸水后线粒体膨胀起来，变得更圆了，随后又收缩恢复原状，这一变化表明线粒体得到了修复。

沃顿和巴雷特还指出，线粒体的功能恢复可能包括膜的恢复，此外，当脱水动物在开始活动之前，不仅要修复围绕着线粒体的膜，而且向全身传送信息的神经上的膜也必须加以修复，否则就会神经麻木。

以上所述的一切说明，科学家对脱水动物的研究似乎进入到相当深的阶段，但并不能说该领域中所有的谜都已被解开，充其量也只能这样认为：就是脱水动物的细胞膜是它们施展“起死回生”术的法宝，当它们体内的水分渐渐丧失时，可能是通过海藻糖保护膜的方法来克服失水的困难。然而脱水动物在重新水化后是用什么方法从事一系列的修复工作？直到目前尚未探明，现在，正有不少科学家对这个使人感兴趣的问题进行更为深入而广泛地研究。

（裘树平）