冰虫

基本概述

冰虫的学名为“Mesenchytraeussolifugus solifugus”来自拉丁文，意为“fleesthesun”，躲避太阳的意思。

冰虫做为Melanenchytraeus solifugus是由Emery在1898年首次报道的。是由1894年在第二次阿拉斯加MountSaintElias探险中采集的MalaspinaGlacier样品中获得。后来给这虫子更名为Melanchytraeus solifugus，并且在世界上首次对此种进行了确认。

形态学研究发现了两个亚种：M.solifugus分布在北方，M.solifugusrainierensis分布在南方，此外研究还发现温哥华岛里分布的冰虫和其他地区有一些小的差异（Tynen,1972）。冰虫(Mesenchytraeussolifugus)是唯一一种已知的在冰中生活的动物。

冰虫表面为黑色，属环节动物，有生殖带，寡毛纲，最多4CM长。

形态生活

分布

冰虫主要分布在太平洋北部的沿海冰川中，是唯一一种终生生活在0°C左右的冰川环境中的动物。

在美国主要分布在阿拉斯加南部到奥勒冈州（纬度大约相当于中国的黑龙江）北部广大沿海区域（内陆没有发现）。

在俄罗斯、格陵兰岛等地也有类似动物发现。冰虫可以在很多种生境中存在，包括雪地、陡峭的冰凌（steepavalanchecones）、冰川缝隙表面（crevassewalls），冰河和冰池（glacialriversandpools），以及坚硬的冰川硬冰中。但是一般认为在质地比较稀松的地区分布更为多。在坚冰中爬行的冰虫多见于科学家的口头描述中。

形体特征

冰虫的体长，不同的文献有不同的报道。一般认为，冰虫体长2厘米，直径0.5毫米。皮肤颜色比较暗，为暗棕色或黑色，在冰雪中非常显眼。

温度范围

由于寒冷地区特殊的天气状况，在冬天进行实地调查的活动还没有报道。而且由于冰虫一般是在夏季活动，所以目前关于冰虫夏季的活动研究比较多。

冰虫可以活动的温度范围很小，冰虫生活的温度范围很小，在－6.8°C的时候会体内结冰，而持续性的高于5°C则会分解。这个分解过程被称作“自溶”，是细胞产生融解酶作用的，随后虫体会逐渐融解掉。关于具体的温度范围，不同的资料也有微小的差异。

冰虫有非常明显得昼出夜伏现象，这主要是由温度决定的。在冰虫的分布地区，夏季的时候冰表面温度往往会升高到高于5°C，因此容易破坏冰虫体内酶的活性。经过科学观察，冰虫一般傍晚从冰中钻出觅食，清晨阳光出现时便会钻会冰中。目前对冰虫如何越冬仍然没有定论。因为冰虫在很低的温度下会冻僵，而阿拉斯加冬季温度可以低于-40°C，因此关于冰虫如何越冬的现在依然无法解答。

现在有许多假说。有人认为冰虫在冬季时候会躲避在积雪层中过冬。因为积雪层温度相对比较高，比较适合冰虫的生理特点。也有人认为冰虫会产生一种类似哺乳动物冬眠的生理状态，等温度适合时候再重新活化。解开冰虫的越冬奥秘对研究多细胞动物组织或器官冷冻保存非常有意义。

生物习性

冰虫最主要的食物来源是冰表面生活的微型藻类和细菌。另外也有报道认为，冰虫的摄食过程也是不加分辨的吞食的。只要是冰表面的有机物都会被吞食掉。目前相关的专门实验还没有开展。Shain是目前世界上研究冰虫最权威的专家。他曾经将冰虫放进冰箱中培养，没有投喂任何食物，冰虫存活了两年之久。Shain推断冰虫的寿命大概在五年到十年之间。

Anglela(2003)等人对冰虫的体内分子其他种类的生物进行了对比研究。他们对冰虫头节做了大规模的cDNA序列分析。他们发现冰虫所编码的蛋白质有几个特点，一是蛋白质体积小，二是不极化，三是带电量小。这些特点都是适合冰虫的寒冷生活环境的。

另外，冰虫的F1ATP合酶复合物与其他冰虫蛋白相比分化的特别快，表现出一种对寒冷温度的适应性。研究还发现，冰虫的F1ATP的β和γ亚基表现出一种不保守性，冰虫在亚基接触位点和催化位点都会用其自身的特异性氨基酸来置换。目前关于冰虫的分子生物学特征的研究正在展开。研究冰虫的抗冻机理，就要对其核酸和蛋白质特性进行全面的分析。

冰虫和其他对照动物有细菌、大肠杆菌、植物、海藻和水虫在不同温度下ATP的含量。一般生物的ATP在零度一下都是不存在活性的。而且随着温度的升高，其活性含量会不断增加。而只有冰虫（Ms）的ATP可以在零度以下存在，而且随着温度升高而活性含量在下降。这也是冰虫的奇特之处。

科学研究

NASA2005年资助DanielShain教授4,206来研究冰虫。主要是因为冰川温度和很多外星球表面温度类似，他们希望找到生物耐低温的奥秘。

另外，美国国家地理杂志也投入资金研究冰虫。他们认为了解冰虫机理对研究在冰冻状态下的器官移植有重要作用。

此外，由于冰虫分布的特点，利用冰虫的分布范围的变化还可以检测世界温度气候的变化。冰虫抵御高温的能力异常脆弱，只要温度高于四摄氏度，冰虫细胞膜就溶化，细胞内的酶也化成一堆干草模样的粘稠物。

冰虫被称为地球上惟一冻不死的生物，具有科学家理想中外星生命的特质。科学家认为冰虫这种罕见的耐寒体质可以证明在外星球上也可能存在像冰虫一样的耐寒生物。它们在冰中自由行走，在极地低温下活跃生存，稍微升温便化成一团粘稠。《西雅图时报》报道，美国生物学家将联合美国宇航局和《国家地理杂志》投入巨资研究极地冰虫，希望据此在探索外星生命的旅程上迈出一大步。

极地冰虫是少数活跃在极地低温下的生物之一。它们被生物学家称为，最大的无脊椎动物，冰封大地中最活跃的生物。冰虫生活在终年积雪的冰川地带。在美国阿拉斯加、英国哥伦比亚和俄勒冈州靠近极地的冰川区都可以发现它们身影。它们个头非常小，在雪地里就像一丝细细的小黑线。它们可能是世界上最不怕冷的动物。在冰川地区刺骨的寒温下，其他动物几乎被冻成冰棒，甚至连细胞都冻得“咯咯”作响。

然而这种低温对于极地冰虫来说却是最舒适的生活环境。科学家发现，冰虫的细胞膜和细胞酶在低温下正常新陈代谢，细胞膜保持固有的弹性。冰虫不仅抗冻还耐饿。科学家曾把几只冰虫放在冰箱里研究。两年过去了，不吃不喝的冰虫在冷藏室里依然顽强地生存着。但冰虫也有致命的缺点——怕热。冰虫抵御高温的能力异常脆弱，只要温度高于四摄氏度，冰虫细胞膜就溶化，细胞内的酶也化成一堆干草模样的粘稠物。

穿冰之谜

围绕冰虫的众多难解之谜中，最令人匪夷所思的是冰虫可以在固体冰块中自由穿行。谁也不知道它们是怎么破冰而出。有的科学家说，冰虫可能顺着冰中的缝隙钻出冰面；还有的人猜测冰虫有破冰术。多名生物学家猜想，冰虫体内可能含有化冰物质。每当它们穿冰而行时，体内细胞释放出能量，把周围的冰块融化，形成一条通道，就像是“滚烫的刀子切化了黄油”。

一名研究雪地动物的专家说，在众多雪地跳蚤、雪地线虫和雪地蜘蛛中，冰虫是最神奇的动物。北极熊厚厚的皮毛使它与外界低温隔绝，自身又可以储存能量。南极鳕血液内有防冻剂，使它在冰天雪地中照常生活。

然而浑身赤裸、微小的冰虫靠什么来保暖，甚至穿冰？生物学家普策尔说：“当温度下降时，冰虫体内马上制造能量。就像往油箱里加汽油。”

1887年，美国西雅图著名摄影家柯蒂斯首次发现了冰虫，为它取名“雪鳗”。但很少有人关注。近年来全球变暖使极地动物濒临灭绝，冰虫才慢慢进入研究者的视线。美国华盛顿一所大学的生物研究生本·李把冰虫选为自己的毕业论文课题。李说：“冰虫现在是炙手可热，对于它的研究几乎空白，然而它却是如此奇妙。”

藏身之谜

冰虫的生活方式也充满奥秘。它们总是生活在终年积雪的冰川地带，行踪隐秘。一到夏天大规模的冰虫就破冰而出，出来搜寻食物。据寻找冰虫的研究者说，稍不留神就可能踩死上万只缠绕在一起的冰虫。冰虫日落而出，日出而息。夏天太阳升起之前，冰虫纷纷躲回冰层。太阳落山后冰虫从洞穴中出来，搜寻海藻、花粉和其他可以消化的残渣作食物。所以它们的学名叫“solifugus”，即躲避太阳。

到了冬天，冰虫聚集地大都大雪封山，没有海藻或者其他食物，它们就躲在地下。但至今为止，没有人知道冰虫如何在地底过冬。一到冬天冰虫似乎绝迹。科学家怀疑它们躲在雪底冬眠。不过最近研究者发现如果挖的足够深，在冬天也可能看见冰虫。美国两名生物学家曾多次到终年积雪的雷尼克山中挖冰虫。他们至今找到的冰虫都藏身在3米以下的地洞中。冰虫被称为地球上惟一冻不死的生物，具有科学家理想中外星生命的特质。科学家认为冰虫这种罕见的耐寒体质可以证明在外星球上也可能存在像冰虫一样的耐寒生物。2005年，美国宇航局(NASA)出资20万美元资助冰虫的研究项目。NASA认为冰虫能够在如此恶劣的环境中生活自若，本身就证明木星的冰球或者其他星球上可能也存在类似的外星生物。美国《国家地理杂志》也注意到了冰虫，资助研究者寻找冰虫。《国家地理杂志》认为，冰虫在器官移植方面的价值远比它所代表的外星生命更有现实意义。冰虫细胞能够在低温下保持正常新陈代谢。而移植的器官在冷藏过程中却消耗能量，快速萎缩。如果冰虫新陈代谢的秘密能够揭开，医生就可以用化学和药物使器官保存更长久。

文化艺术

文人的想像力确实丰富，早在20世纪初冰虫就出现在了作家的笔触中，一些书籍和诗歌也能见到冰虫的身影。这仅有不到5厘米长，生活在厚厚的冰雪之下的小虫子，那时就已经是诗人眼中爱情的见证，生命的感言了。作家罗伯特·塞维斯在他的作品中多次提到这种神奇的小虫子。尤其是一部小说中的著名诗歌《98的痕迹》：“在那片淡蓝雪天之地，置身地之无极；极地平原的光影中，北极熊在欢唱歌舞；啊，你是我的心肝、我的生命、我的灵魂；当极地的冰虫归巢时，我将见到你。”

而本·李也不仅仅在寻找研究着冰虫本身，他还有一个目标就是熟记塞维斯的140行长诗《蓝色雪山》：当一切变的清晰，你走近羞怯的观望，小小的虫子拥挤在一起，伸着蓝色的鼻子，为了生命延续，它们寻找一切养分，它们互相咀嚼彼此的尾巴，直到顽强的活下去。被诗人如此的钟爱，也许就是因为它们在那样恶劣的环境中依然能够生存。但是在未来的50年，由于全球变暖，它们赖以生存的冰雪就要慢慢消失，到那时冰虫也将成为一种灭绝的动物，人类可能只能在诗歌中感叹它们的神奇了。

参考资料

最不怕冷的冰虫·维普期刊服务平台

最神奇的动物——冰虫·中少在线