科学:虾挑战生命的意义


鲍勃·霍姆斯(Bob Holmes)圣克鲁斯(Santa Cruz)当他们的水世界变得艰难时,盐水虾就会死亡加利福尼亚的一位生物学家发现,虾被剥夺了氧气,关闭了他们的能量过程并进入了死亡状态当氧气恢复时,也许多年后,动物会起来,孵化并游走这种卓越的能力挑战了生物学的一个基本假设 - 能量处理是生命的一个基本特征在恶劣的条件下,盐水虾形成一个抗性囊肿,可以度过艰难时期例如,当一个临时池塘在夏天干涸或者在细菌吞噬了所有氧气后在沙滩上腐烂的漂浮物时,可能会发生这种情况詹姆斯克莱格是加州大学博德加湾博德加海洋实验室的比较生化学家,他通过将这些囊肿中的一些密封在无氧小瓶水中四年来模仿后者的状况一旦氧气恢复,超过60%的囊肿孵化然而,孵化需要更长的时间 - 一周或更长时间,相比之下,从未在缺氧条件下进行的囊肿持续一天或两天实际上,为期四年的囊肿中有一些需要一个月或更长时间才能孵化(Journal of Experimental Biology,vol 200,p 467)更令人惊讶的是,盐水虾在四年的假死期间没有使用能量动物的碳水化合物储存是他们唯一的代谢能源,在此期间没有发现可检测到的变化克莱格说他应该能够检测到代谢活动,即使它只发生在正常率的0.002%这种剥夺似乎没有伤害幼龟在他们的表兄弟从未被剥夺过氧气的复兴之后,他们幸存了下来 “我想不出一个不接受能量流动的生物学家是生物学中为数不多的固体公理之一细胞需要处理能量来制造蛋白质并修复损伤,“克莱格说然而他的实验首次表明并非总是如此 “如果你不能测量与生活相关的新陈代谢活动,它会让你开始思考如何定义生活与死亡,”科罗拉多大学博尔德分校的生物化学家史蒂文·汉德说 “我们可能想重新考虑将生命定义为仅仅维持结构”已知其他一些动物在干燥或冷冻时可存活数百年然而,Clegg的条件带来了更大的挑战,因为盐水虾完全水合并且在室温下在这样的条件下,人们会期望它们的蛋白质随机损伤逐渐恶化,除非生物体消耗能量来修复它们但是,使用放射性标记的蛋白质,克莱格发现至少一年内没有蛋白质分解的证据 “这是诱人的部分,”他说克莱格说:“他们找到了逃避这种方法的方法,我想知道那是什么”答案可能涉及称为“伴侣蛋白”的蛋白质,它可以与其他蛋白质结合并保护它们免受损害实际上,他已经确定了一种仅在休眠胚胎中发现的伴侣蛋白在克莱格的试管实验中,伴侣蛋白也可以保护其他蛋白质,
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