7 种无需氧气即可生存的动物
7 种无需氧气即可生存的动物
当我们想到地球上的生命时,首先想到的基本元素之一就是氧气。它是我们呼吸的空气,是细胞的能量来源,也是大多数生物赖以生存的生命能量的基础。然而,在广阔的自然界中,一些生物已经进化出非凡的适应能力,可以在没有氧气的情况下生存。这些厌氧动物栖息在地球上一些最不适宜生存的环境中,展示了进化生存策略的惊人多样性。让我们来探索七种学会在无氧(或几乎无氧)环境中生存的迷人动物。
1. Loriciferans 深海之谜
迭戈·德尔索,CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0,来自 Wikimedia Commons
Loriciferans 是生活在海洋极深处的微生物。它们直到 1980 世纪 XNUMX 年代才被发现,它们以完全没有氧气的生存能力而著称。这些微小的生物被发现于缺氧盆地的沉积物中,例如地中海的 L'Atalante 盆地。Loriciferans 从环境中常见的有毒化学物质硫化氢中获取能量,通过一种称为无氧呼吸的过程利用硫化氢而不是氧气。
2. Henneguya salminicola 厌氧寄生虫
红鲑鱼在浅水中游动。图片由加州大学海洋科学研究所 Milton Love 提供,地址:加利福尼亚州圣巴巴拉 93106,属于公共领域,通过 Wikimedia Commons 提供
鲑鱼亨尼古亚 (Henneguya salminicola) 是水母和珊瑚的近亲,是一种独特的多细胞寄生虫,会感染鲑鱼和其他鱼类。与已知的任何其他多细胞生物不同,鲑鱼亨尼古亚 (Henneguya salminicola) 缺乏线粒体(负责有氧呼吸的细胞器),这表明这种生物已完全消除了其代谢过程中的氧气。相反,它以寄生虫的形式存活在宿主的组织中,直接从其中提取营养物质,有效地将其能量需求外包。
3. Spinoloricus sp. nov. 又一深海奇观
深海,图片由 NOAA 海洋探索与研究办公室提供,《深海交响曲:探索音乐家海山》,公共领域,通过 Wikimedia Commons 提供
Spinoloricus 是另一种生活在缺氧水下环境中的 Loricifera 门动物。它是在 L'Atalante 盆地与其他 Loriciferans 一起被发现的,是少数已知的永久生活在无氧区的后生动物(多细胞动物)之一。Spinoloricus 已经发展出一系列细胞适应性,以适应其具有挑战性的栖息地,包括被称为氢化酶体的细胞器,它们取代了线粒体来产生能量。
4. 富含渗透压的卤虫
卤虫。图片来自—
盐水虾通常生活在盐湖和盐水池中,它们对极端环境条件(包括低氧浓度)具有惊人的适应能力。在压力大的时候,比如当它们被困在氧气含量耗尽的微小盐水池中时,盐水虾会进入一种独特的状态,即缺氧诱导静止状态,减缓新陈代谢以求生存。这并不是完全不依赖氧气,但它们能够长时间忍受低氧状态,体现了令人难以置信的适应能力。
5. 裸鼹鼠——哺乳动物的例外
裸鼹鼠。图片来自那张。
裸鼹鼠原产于东非,它们不仅因为奇异的外表而闻名,还因为它们对低氧环境的适应能力而出名。这些哺乳动物通过大幅降低新陈代谢和心率,能够承受比其他哺乳动物低得多的氧气水平。当完全缺氧时,裸鼹鼠会将其主要代谢途径转换为利用果糖的途径,类似于植物,使它们能够在没有氧气的情况下存活一小段时间。
6. 管虫 热液喷口的居民
Avenue,CC BY-SA 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0,来自 Wikimedia Commons
生活在海洋热液喷口附近的管虫需要的氧气非常少,以至于它们可以在几乎没有氧气的环境中生存。这些迷人的生物利用其组织内共生细菌的力量,以热液喷口排放的硫化氢为生。细菌通过化学合成将硫化物转化为蠕虫的能量,这说明了一种独立于太阳驱动的光合作用循环的生命锻造关系。
7. 某些线虫在恶劣土壤中的生存
线虫化石。图片由 Ghedoghedo 提供 - 自己的作品,CC BY-SA 3.0,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6683629
线虫是地球上最常见的生物之一,从最深的海沟到最高的山脉都有它们的身影。有些线虫具有极强的适应能力,能够在包括缺氧在内的极端环境条件下生存。它们通过一种称为隐生的可逆代谢状态来实现这一点,在此期间,它们的代谢过程几乎完全停止,使它们能够在没有氧气的情况下长时间生存,直到条件好转。
结语
土壤微生物,包括线虫、微节肢动物、微节肢动物、缓步动物和轮虫,以及澳大利亚一家再生农场在显微镜下堆肥中的土壤样本、土壤真菌和细菌。图片来自 Seed。
想象没有氧气的生命固然令人着迷,但这些非凡的厌氧动物的存在和生存证明了生命的适应性和韧性。从深不可测的海洋到地球干旱的土壤,这些生物都进化出了令人印象深刻的生理和代谢机制,使它们能够在其他生物无法生存的地方茁壮成长。它们提醒我们生命的复杂性及其征服最极端环境的能力。