簡介
緩步動物(Tardigrata)為緩步動物門的總稱，是地球上非常奇妙的動物之一，它們不适應或高或低的溫度。緩步動物門是動物界的一個門，為俗稱水熊蟲(Water Bear)的一類小型動物，主要生活在淡水的沉渣、潮濕土壤以及苔藓植物的水膜中，少數種類生活在海水的潮間帶。
分類
異緩步綱(Heterotardigrada)，如水熊蟲（Water bears）
中緩步綱(Mesotardigrada)
真緩步綱(Eutardigrada)，如緩步蟲（Macrobiotus）
特征
多細胞動物，非常細小，大部分不超過1毫米，最小的Echiniscus parvulus初生的時候隻有50微米。而最大的Macrobiotus bufelandi則隻達1.4毫米。通體透明，無色，黃色，棕色，深紅色或綠色。它們的顔色主要是食物賦予的。例如，它們食入含類胡蘿蔔素的食物，類胡蘿蔔素可以在各器官沉積。
它們由頭部，四個體節組成，被幾丁質構成的角質層覆蓋。四對腳，末端有爪子、吸盤或腳趾。由長長的細胞組成的肌肉因應體節而分布。口前有兩向前突出，一個用于刺進食物，另一個則是吸收工具。前腸有很多成對腺體，薄薄的食道連接中腸。在兩個目的水熊蟲中腸和末腸之間有馬氏管，專司體内的滲透壓平衡。
神經系統的構成：咽上下神經節，其中咽下神經節和腹部四個神經節鍊式相連。體腔中的細胞負責儲存。水熊蟲沒有循環系統和呼吸系統。
緩步動物通常是雌雄異體。它們的性腺是次體腔的殘留物，使不成對的囊狀器官，或者是在肛門前向外開口，或者是向終腸開口。卵子并不需要事先受精就可以被排出體外。
研究曆史
“小水熊蟲”在1773年首次被一位名叫哥策的神甫描述，但并不完整。1774年和1776年意大利人考廷和斯巴蘭紮尼發現，在缺水的環境下，緩步動物能夠不脫去保護外殼而“複活”。斯巴蘭紮尼并且指出，緩步動物要渡過缺水時期，就必須慢慢的失水。而緩步動物Tardigrada這個名字，也是斯巴蘭紮尼首次給出的。
水熊也稱水熊蟲（Water Bear），人送外号“小美”，這是對緩步動物門（Tardigrata）生物的俗稱，有記錄的約有900餘種，其中許多種是世界性分布的。n水熊體型極小，最小隻有50微米，而最大的則有1.4毫米，必須用顯微鏡才能看清，身體表層覆蓋着一層水膜，該水膜用于避免身體幹燥，同時可呼吸水膜中的氧氣。
1785年米勒(O.F.Müller)對這種動物作了深入的觀察。他嘗試将緩步動物歸入動物演化樹中并且把它歸入壁虱屬。米勒所使用的學名Acarus ursellus被林奈寫到了他的《自然分類》中。1834年舒爾策發現了有名的Macrobiotus bufelandi。該名字來源于柏林醫生Hufeland，他著了一本有關長壽術(德語：Makrobiotik)的書叫《延年益壽之藝術》。相對于斯巴蘭紮尼的“複活”，舒爾策認為緩步動物在缺水後再次接觸到水時，是“蘇醒”過來了。但他的看法并不是得到很多的認同。他同時代的愛亨伯格則認為，缺水時，緩步動物能分泌一種物質，在裡面緩步動物不但能度過困難時期，而且能繁衍後代。數年後“醒過來”的隻是它的後代。更有人認為那是一種自然發生(generatio spontanea)。
對緩步動物形态，系統分類和生理研究有着最深遠影響的貢獻當屬法國人Doyères所寫的書《Mémoire sur les Tardigrades》(1840-1842年)。他強調了緩步動物在慢慢失水的環境中“複活”的能力。這和當時另一種觀點相沖突，就是認為，沒有任何預防措施可以阻止完全脫水的動物的死亡。1859年巴黎生物協會最終通過一份超過100頁的鑒定形成定論，就是Doyères的意見是對的。新的問題是，在這種脫水環境中，緩步動物的新陳代謝究竟隻是變慢了還是停止了。
緩步動物是顯微鏡下的動物，它們有兩個非常酷的綽号——水熊和苔藓小豬。它們被分割，最大長度為一毫米，也許是一毫米半。水熊看起來是堅不可摧的，因為它們很小。它們能在極端的溫度下生存，雖然也有極限。(我們馬上就會講到。)它們對高劑量的輻射一笑置之，對空間本身的寂靜真空一笑置之。在一項實驗中，水熊暴露在外太空10天。回到地球後，人們發現許多北極熊幸存了下來，有些甚至還生了孩子。
20世紀初，耶稣會神甫拉門(G.Rahm)通過緩步動物還能度過低溫（絕對零度）環境的現象認為，新陳代謝是停止了。1922年鮑曼通過對脫水隐生的形态和生理方面的研究，再次捍衛了這一觀點。
1851年Dujardin認為緩步動物是一種原本生活在海洋裡的生物，這是緩步動物的分類的第一步。1907-1909年Murray在不列颠-南極探險中收集到多種緩步動物的樣本。使得緩步動物的種類在很短的時間内上升到了25種。1928年圖靈為緩步動物建立了一個新目。
但緩步動物在動物界中的位置在Doyères的著作中并沒有被提及。1851年Dujardin根據它們具有和線蟲動物相似的咽，而認為緩步動物是線蟲動物的近親。而1896年海克和1909年裡希特斯則認為它的近親應該是節肢動物。但大部分的專家卻認為應是節肢動物。1929年根據當時組織學的證據人們将它劃為節肢動物下的綱。到了1953年，人們終于可以有技術基礎去測量緩步動物正常和隐生狀态下的氧氣消耗量。1968年科學家通過電子顯微鏡觀察到緩步動物的儲存細胞。1972年拉馬佐蒂的專著第二版出版，列舉了413種緩步動物。1974年籍拉馬佐蒂75大壽之際在意大利城市帕蘭紮(Pallanza)舉行了第一屆國際緩步動物論壇。
隐生形式
緩步動物門具有全部四種隐生（Cryptobiosis）性，即低濕隐生（Anhydrobiosis）、低溫隐生（Cryobiosis）、變滲隐生（Osmobiosis）及缺氧隐生（Anoxybiosis），能夠在惡劣環境下停止所有新陳代謝。緩步動物也因此被認為是生命力最強的動物。在隐生的情況下，一般可以在高溫（151°C）、絕對零度（-272.8°C）、高輻射、真空或高壓的環境下生存數分鐘至數日不等。曾經有緩步動物隐生超過120年的記錄。
低濕隐生
這是最常見的隐生形式，當陸生的緩步動物生活環境開始缺水是即會發生。但當它們再次接觸到水的時候，它們能在很短時間之内重新活動。包括陸生緩步動物在内，隻有它們身處水中才能存活。若周邊液體被稀釋甚至低于體液濃度時，緩步動物就會蜷縮成桶狀。背側的甲片會層疊在一起，甲片之間的彈性角質層會收縮。進入所謂的“小桶狀态”(Cask Phase)。
進入“小桶狀态”的首要原因是缺氧。實驗中停止通風，緩步動物會收縮。但在水中肌肉的收縮狀态不能持久。所以“小桶”遇水即會重新舒展，但個體會立即進入窒息狀态（Asphyxie）。緩步動物能渡過缺水期有前提，就是該過程是緩慢進行的而且空氣濕度不能太低。幹燥過程太快，緩步動物就沒有時間去收縮。作違背該前提的實驗，可以觀察到緩步動物緊壓在地表，很難複蘇。
缺氧隐生
缺氧隐生發生于緩步動物周遭液體含氧量低于一個阈值。開始的時候緩步動物先收縮，但後來就會伸展到最大狀态，同時也是窒息狀态，而且它們已沒有能力排出進入體内的水分。一些種類能在缺氧狀态下存活五天。缺氧隐生時緩步動物的新陳代謝狀态不明。
低溫隐生
低溫就會引起低溫隐生。緩步動物能先被冷凍再經解凍而複蘇，而且不會對身體造成損壞。1975年Crowe将活動狀态的Macrobiotus areolatus放到2毫升-20°C的水中。所有實驗動物立刻進入小桶狀态。在4°C的水中解凍隻需要一分鐘。80%的動物成功蘇醒。
變滲隐生
變滲隐生還沒有很好地被觀察到。變滲隐生是因為環境的滲透壓升高引起的。Macrobiotus bufelandi在0.4%的鹽溶液中仍然能活動。在15%的鹽溶液中它會在9秒之内進入小桶狀态。Echiniscoides sigismundi在淡水中會窒息，但若在三天内将它重新放到海水中，它就會蘇醒過來。
胞囊
在胞囊中渡過困難時期并不算是隐生的一種。
在苔藓和幹草間生活的，特别是淡水生的種類能夠通過這種胞囊的形式渡過困難時期。在這種狀态下緩步動物會縮小成隻有原來20%到50%的體積，降低新陳代謝甚至分解部分器官。該過程伴随有三次連續的蛻皮，結束的時候，動物就會被多層角質層外殼所包繞。在這種狀态下緩步動物能存活一年。當環境改變回來，該個體能在6到48小時内脫殼而出。
胞囊的形成隻會在水中發生。它遠不如小桶狀态那樣具抵抗能力，而且其水分含量也決定了其不具有抗高溫能力。
