科幻腦洞or宇宙真實(shí)？揭秘《異星覺(jué)醒》的卡爾文生物

有多少童鞋看過(guò)電影《異星覺(jué)醒》？是不是對(duì)外星生物卡爾文印象深刻？卡爾文不僅具備耐火、耐真空、耐電、耐輻射等極端環(huán)境適應(yīng)能力，而且每個(gè)細(xì)胞都兼具感光、肌肉和神經(jīng)元細(xì)胞的功能，展現(xiàn)出高度的智能和自愈能力。

這些特性讓觀眾不禁思考，在浩瀚宇宙中，是否真的可能存在類(lèi)似卡爾文這樣的生物？其實(shí)，這樣的生物是可能存在的，至少地球上存在類(lèi)似牛掰的生物。換句話：這個(gè)電影還是有一定的可靠性，而非純粹腦洞。下面來(lái)和大家聊聊這個(gè)問(wèn)題。

01生命有智能型的生物

生命的智能性，應(yīng)該參考了著名的黏菌。黏菌是一群類(lèi)似霉菌的生物，由于其生存期有一段黏黏的時(shí)期，因而得名(slime molds)。

黏菌的一個(gè)著名特征是身體可以任意變形，有點(diǎn)像變形蟲(chóng)。而更有意思的是，黏菌的超常“智力”。2000年，Nature雜志發(fā)表了一篇研究，題為《Maze-solving by an amoeboid organism》，即，通過(guò)變形蟲(chóng)生物解決迷宮實(shí)驗(yàn)。

在該研究中，這個(gè)生物在迷宮中，可以輕松的找到最短的路徑來(lái)解決迷宮。

圖a表示的是理論上最短的路徑。

圖b表示黏菌的探索路徑

圖c表示黏菌找到了最佳的路徑

然而，黏菌并不是我們傳統(tǒng)意義上的智慧，它沒(méi)有大腦器官。

然而它卻可以靈活的感受外界環(huán)境的變化，然后快速的調(diào)整，從而找到合適的解決辦法。

02現(xiàn)實(shí)生活中黏菌的應(yīng)用

更有意思的是，有人還利用黏菌的特點(diǎn)來(lái)看看他們規(guī)劃地鐵如何。

左圖是黏菌的路線，右圖是東京鐵路系統(tǒng)。

牛哄哄的黏菌，獲得了2010年搞笑諾貝爾獎(jiǎng)（其實(shí)這個(gè)獎(jiǎng)也蠻有分量的）

03，有這么耐極端環(huán)境的生物嗎？

地球上有像卡爾文這樣耐極端環(huán)境的生物嗎？答案是肯定的。如下圖，它是地球上最頑強(qiáng)的生物之一，學(xué)名叫緩步動(dòng)物（Tardigrade），俗稱(chēng)水熊蟲(chóng)（water bears）。 我們來(lái)看看這種生物到底有多強(qiáng)大。

1、熱不死。我們常說(shuō)加熱滅菌之類(lèi)的。是的，100度的開(kāi)水足以殺死絕大多數(shù)生物了，包括我們實(shí)驗(yàn)室用的高溫高壓滅菌，也就是121℃。 而水熊蟲(chóng)呢？151 °C不死?。?！

2、凍不死。在大雪紛飛的南方艷陽(yáng)天里，有多冷？ 可是水熊蟲(chóng)呢，-20℃，不悲不喜活30年。 在降溫，地球目前有記錄以來(lái)最低溫度是-91.2℃。在這個(gè)溫度下，基本幾分鐘人就凍僵了。水熊蟲(chóng)呢，不懼，你把這溫度再翻個(gè)倍。-200℃的液氮里，水熊蟲(chóng)依然可以存活。 最可怕的是，-272℃，大家都知道，絕對(duì)0度是-273℃，而水熊蟲(chóng)，在-272℃下依然可以存活！

3、壓不死。水熊蟲(chóng)曾經(jīng)在1200個(gè)大氣壓下存活。這個(gè)壓力有多大，額，大家知道輪胎吧，一般常見(jiàn)的輪胎氣壓不超過(guò)10個(gè)大氣壓。1200個(gè)大氣壓，大概地球最深的馬里亞納海溝也達(dá)不到。 一頭六噸的大象，全部重量踩在一只腳上，大概是10個(gè)大氣壓，也就是說(shuō)，120頭大象全部集中在一只腳上，才能達(dá)到這個(gè)壓強(qiáng)。

4、不懼輻射。水熊蟲(chóng)可以承受5000Gy的輻射，這個(gè)值有多大？人類(lèi)的致命輻射為5-10.大概是人類(lèi)的500-1000倍。

5、不怕真空。把水熊蟲(chóng)丟到太空里，面對(duì)太陽(yáng)以及宇宙的直接輻射，再加上真空，水熊蟲(chóng)依然可以存活。

6、不怕干燥。在干燥情況下，水熊蟲(chóng)依然可以存活，它們會(huì)縮成一坨，進(jìn)入一種類(lèi)似休眠的狀態(tài)，然后活個(gè)幾十年甚至上百年。

這簡(jiǎn)直就是超級(jí)小強(qiáng)加強(qiáng)版?。。?！

水熊蟲(chóng)大小大概是0.05-1.5毫米，這個(gè)大概是一根頭發(fā)粗細(xì)。

而且，水熊蟲(chóng)的分布，可謂上天入地下海，無(wú)處不在！ 在喜馬拉雅山脈（Himalaya mountains）（6000m 以上，曾在5546米處發(fā)現(xiàn)過(guò)）、溫泉、南極和深海（4000m 以下）都能生存。

地衣，苔蘚等地方，都有水熊蟲(chóng)的存在。

從上述內(nèi)容可以看出，可以耐受極端環(huán)境的生物，在地球上是真實(shí)存在的。而不少人認(rèn)為的智能有時(shí)候不見(jiàn)得是傳統(tǒng)意義上的神經(jīng)組織，甚至黏菌這種低級(jí)生物都可以完成。把二者結(jié)合起來(lái)，造出個(gè)更加恐怖的生物，未嘗不可?；蛘?，至少，可以說(shuō)，科幻是有一定原型基礎(chǔ)的。

部分參考：

黏菌迷宮 Nakagaki T, Yamada H, Tóth á. Intelligence: Maze-solving by an amoeboid organism[J]. Nature, 2000, 407(6803): 470-470.

黏菌設(shè)計(jì)地鐵Brainless Slime Mold Builds a Replica Tokyo Subway - 80beats Tardigrade - Wikipedia

“殺不死”的水熊蟲(chóng)是何方神圣？ | 科學(xué)人 | 果殼網(wǎng) 科技有意思。比如水熊蟲(chóng)可以忍受極低溫度 Becquerel, P. (1950). "La suspension de la vie au dessous de 1/20 K absolu par demagnetization adiabatique de l'alun de fer dans le vide les plus eléve". C. R. Hebd. Séances Acad. Sci. Paris (in French) 231: 261–263.

在這篇文章里也對(duì)水熊蟲(chóng)進(jìn)行了一個(gè)介紹：水熊蟲(chóng)作為太空模式生物 Horikawa D D. The tardigrade Ramazzottius varieornatus as a model animal for astrobiological studies[J]. Biological Sciences in Space, 2008, 22(3): 93-98.