没有人会否认缓步动物在奇特方面得到了极大的满足。这些微小的动物，也被称为水熊虫，在显微镜下看起来圆滚滚的。它们体长不到一毫米，却能忍受对大多数其他生命形式致命的极端高温、低温、高压和辐射。在压力下，缓步动物可能会蜷缩成一个干瘪的球，称为“休眠囊”，然后进入一种休眠状态长达数年，之后再恢复生命。现在，研究人员在研究这种动物的基因时发现了另一个奇特之处。他们说，缓步动物本质上就是一个巨大的头部。北卡罗来纳大学教堂山分校鲍勃·戈德斯坦实验室的博士后研究员弗兰克·史密斯和他的同事们通过研究缓步动物的基因来研究其进化。具体来说，他们研究了称为“Hox基因”的DNA片段。这些是控制动物身体结构的主控基因。在发育过程中，Hox基因确保所有身体部位都长在应有的位置。Hox基因的突变会导致令人不安的问题，例如腿长在头上。研究人员在一种名为Hypsibius dujardini的缓步动物的基因组中寻找Hox基因。（是的，缓步动物不止一种。实际上有超过1100个物种，生活在世界各地的潮湿环境中。）他们将H. dujardini的Hox基因与节肢动物的Hox基因进行了比较，节肢动物是一大类动物，包括各种昆虫和甲壳类动物。节肢动物是缓步动物的近亲。研究人员还研究了与H. dujardini远亲的两种缓步动物的基因组。从中浮现出一种“谁是凶手”般的谜团。研究人员发现，随着缓步动物从与节肢动物共有的祖先进化而来，它们的一些（四到五个）Hox基因已经消失了。接下来，史密斯和他的同事们想知道现存的Hox基因在缓步动物体内究竟在做什么。通过观察这些基因在缓步动物发育过程中开启的位置，史密斯说，他们看到了一个“几乎完全相同”于这些基因在节肢动物头部开启方式的模式。换句话说，缓步动物身体的大部分相当于节肢动物的一个头部。“我们的发现非常令人惊讶，”史密斯说。此前，科学家们曾认为缓步动物是通过融合身体节段来进化出其矮胖的身体的。发现几个完全缺失的Hox基因是一个意想不到的转折。史密斯说，缓步动物的祖先，就像今天许多缓步动物一样，可能生活在海底的沉积物中。他的合著者洛雷娜·雷贝奇推测，紧凑的身体对于古代在海底泥浆中钻探的缓步动物来说会很有用。所以，如果一个突变削去了它身体的一部分，那就更好了。研究人员认为发生了以下情况：缓步动物的祖先体型更长，有许多身体节段。但制造这些节段的基因出现了突变，导致整个部分从缓步动物祖先的身体中部消失。一旦这个微小动物的大部分身体消失了，过去建造这些节段的Hox基因就变得不必要了。最终，其他突变从缓步动物的基因组中抹去了这些基因。如果缓步动物是一个巨大的头部，为什么它有这么多腿——八条腿呢？“事实上，从进化的角度来看，节肢动物的头部很可能也有很多腿，”史密斯说。有一种观点认为，节肢动物头部突出的所有附属物——咀嚼口器、触角等等——都是从腿进化而来的。这与史密斯的研究结果一致。“在我们的模型中，缓步动物的许多腿对应于节肢动物的许多头部附属物，”他说。说到令人不安。
图片：由Schokraie E、Warnken U、Hotz-Wagenblatt A、Grohme MA、Hengherr S等（2012）提供。对Milnesium tardigradum在早期胚胎阶段与活跃和脱水状态的成体进行比较蛋白质组分析。PLoS ONE 7(9): e45682。DOI：10.1371/journal.pone.0045682
Smith, F., Boothby, T., Giovannini, I., Rebecchi, L., Jockusch, E., & Goldstein, B. (2016)。缓步动物的紧凑体型是通过失去大部分身体区域进化的。《Current Biology》，26 (2)，224-229 DOI：10.1016/j.cub.2015.11.059
