水熊，學名Tardigrade,即緩步動物。是地球上生命力極強的生物，要殺死水熊是極為困難的。水熊體型極小，必須用顯微鏡才能看清它的面貌。其主要生活在淡水的沉渣、潮濕土壤以及苔蘚植物的水膜中，少數種類生活在海水的潮間帶。全球幾乎都有它的存在，北極、熱帶、深海、溫泉里都可以找到它。
把一片乾燥的苔蘚，放在水盆里浸泡2小時許，取出放在乾淨的碟子裡，彈動一下苔蘚，會出現幾個小點點。放在顯微鏡下觀察，會發現它們是胖墩墩的，像熊一樣憨態可掬。原來是熊狀的小蟲子，通常在水裡或潮濕的苔蘚上生活，由於模樣很像熊，故科學家命名它們為水熊。水熊的身體表層覆蓋著一層水膜，目的是為了保持身體乾燥，同時可呼吸水膜中的氧氣。
水熊是怎樣生活的呢？它靠尖銳的吸針吸食動植物細胞里的汁液為生。水熊的特點是它從卵里生出來就是成年了，無童年時期，身體里細胞的數量終生都不再改變。
形態特徵
緩步動物是多細胞動物。它們非常細小，大部分不超過1毫米，最小的Echiniscus parvulus初生的時候只有50微米。而最大的Macrobiotus bufelandi則只達1.4毫米。通體透明，無色，黃色，棕色，深紅色或綠色。它們的顏色主要是它們的食物賦予的。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，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，一個用於刺進食物，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，專司體內的滲透壓平衡。
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鏈式相連。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（事實上，所有的節肢動物都是這樣）的殘留物，是不成對的囊狀器官，或者是在肛門前向外開口，或者是向終腸開口。卵子並不需要事先受精就可以被排出體外。
生存環境
電鏡下的水熊蟲,水熊蟲在乾燥狀態或環境惡化時，身體會縮成圓桶形自動脫水靜靜地忍耐蟄伏（隱生現象），此時會展現驚人的耐力。生命力超強，能在冷凍、水煮、風乾的狀態下存活，甚至能在真空中或者放射性射線下存活。
生存能力
緩步動物門 具有全部四種隱生（Cryptobiosis）性（即低濕隱生Anhydrobiosis、低溫隱生（Cryobiosis）、變滲隱生（Osmobiosis）及缺氧隱生（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。在隱生的情況下，一般可以在高溫（151C）、接近絕對零度（-273.15C）、高輻射、真空或高壓的環境下生存數分鐘至數日不等。曾經有緩步動物隱生超過120年的記錄。
低溫隱生
低溫就會引起低溫隱生。緩步動物能先被冷凍再經解凍而復甦，而且不會對身體造成損壞。1975年Crowe將活動狀態的Macrobiotus areolatus放到2毫升-20C的水中。所有實驗動物立刻進入小桶狀態。在4C的水中解凍只需要一分鐘。80%的動物成功甦醒。
低濕隱生
這是最常見的隱生形式，當陸生的緩步動物生活環境開始缺水時即會發生。但當它們再次接觸到水的時候，它們能在很短時間之內重新活動。包括陸生緩步動物在內，只有它們身處水中才能存活。如果周邊液體被稀釋甚至低於體液濃度時，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。進入所謂的小桶狀態。
進入小桶狀態的首要原因是缺氧。實驗中停止通風，緩步動物會收縮。但在水中肌肉的收縮狀態不能持久。所以小桶遇水即會重新舒展，但個體會立即進入窒息狀態（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。乾燥過程太快，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，很難復甦。
缺氧隱生
缺氧隱生發生於緩步動物周遭液體含氧量低於一個閾值。開始的時候緩步動物先收縮，但後來就會伸展到最大狀態，同時也是窒息狀態，而且它們已沒有能力排出進入體內的水分。一些種類能在缺氧狀態下存活五天。缺氧隱生時緩步動物的新陳代謝狀態不明。
變滲隱生
變滲隱生還沒有很好的被觀察到。變滲隱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秒之內進入小桶狀態。Echiniscoides sigismundi在淡水中會窒息，但若在三天內將它重新放到海水中，它就會甦醒過來。
胞囊形式
在包囊中渡過困難時期並不算是隱生的一種。
在苔蘚和乾草間生活的，特別是淡水生的種類能夠通過這種胞囊的形式渡過困難時期。在這種狀態下緩步動物會縮小成只有原來20%到50%的體積,降低新陳代謝甚至分解部分器官。該過程伴隨有三次連續的蛻皮，結束的時候，動物就會被多層角質層外殼所包繞。在這種狀態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小時內脫殼而出。
胞囊的形成只會在水中發生。它遠不如小桶狀態那樣具抵抗能力，而且其水分含量也決定了其不具有抗高溫能力。
生存狀況
德國科隆-波爾茲宇宙醫學研究中心研究員、參加本次研究的天體生物學家之一彼得拉雷特貝格說，我們發現，這兩種緩步類動物在太空環境中都生活得很好，和在地面上沒有多大區別。但是遭受太空環境和太陽輻射雙重考驗後的樣本，存活率很低。 實際上，當最終被放回水中的時候，暴露在太空環境和太陽輻射雙重考驗下的緩步類動物只有10%存活了下來，並且，所有的幼蟲都沒有孵化出來。但是，榮松說，儘管如此，這也是人類迄今為止發現的第一種在雙重暴露下，仍然有樣本存活的動物。雷特貝格推測，可能是緩步類動物的外層，即皮層，可以幫助它們抵禦太陽輻射。
研究人員稱，和微生物細菌耐輻射奇球菌一樣，緩步類動物肯定也有一種細胞機理可以修復輻射的傷害，或者直接抵禦太陽輻射。榮松說，在遭受太陽輻射的時候，沒有數據顯示緩步類動物的體內在發生變化。所以，我們不知道太陽輻射對它們的傷害有多大，它們又是怎樣修復這些傷害的。 實驗表明，至少有一些動物可以在嚴酷的太空環境下毫無屏障地存活。在這個超級堅強動物的名單上，還包括輪蟲類、線蟲類、可抗乾燥的昆蟲幼蟲，還有甲殼類如鹽水蝦。科學家發現，所有的這些超級動物都和緩步類動物一樣，具備高度抗乾燥的能力。
一部分緩步類動物賴以生存的地衣類植物也可以在太空環境下生存。榮松說，如果保護這些緩步類樣本遠離太陽輻射，它們可以在太空中存活幾年。但是問題是，飛船進出大氣層時會產生巨大的噴射力，這些樣本也受到了影響。飛船進出太空大氣層產生的灼熱感和一個石塊進出行星大氣層產生的摩擦大致相當。
星際旅行可能會花費幾百萬年的時間，人類並沒有能力進行如此長期的實驗。但是，至少有一部分緩步類動物在星際旅行最開始的10天裡可以完好地生存。測驗緩步類動物生存能力的真正問題是尋找一個合適的環境。榮松說，只要找到一個比太空溫和一些的環境，緩步類動物就可能繁殖、生存。
太空實驗
瑞典克里斯蒂安斯特大學的伊格瑪及其同事認為，如果地球上有動物能夠在太空惡劣環境下生存，緩步動物當是首選。因此在2013年9月，他們選擇了兩種緩步動物R.coronifer和小斑熊蟲，在乾粉狀態下放入歐空局BioPan－6太空艙，並將其送入了太空軌道，進而觀察這種生物在太空中會有什麼表現。
這些緩步動物在太空中，經過10天暴露在輻射、真空及低溫條件下。結果發現，R.coronifer無法在紫外照射的條件下生活，科學家認為這可能是DNA受損所致。不過，有3個小斑熊蟲樣本卻未受影響。在濾去紫外線的條件下，這些經過惡劣太空條件考驗的小動物同對照樣本一樣，可排卵，並可脫殼成活。該結果發表於本周的《當代生物》雜誌。
該結果表明，地球生物的適應能力非常強。而此前，人類僅知苔蘚和細菌可在真空和宇宙輻射下生存。雖然緩步動物可在地球極其乾燥的條件下生存，但太空的條件極端惡劣。如地球海平面大氣壓為十萬帕斯卡，而在地球低軌道，大氣壓低於地球大氣壓近10億倍。在這種條件下，幾乎沒有水分子可以保留在體內。
科學家試圖通過這個實驗，來了解地球生物能否在星際旅行時生存，並希望掌握哪些生物能搭乘太空船，進而導致其他星球被地球生物所污染。德國太空生物學家戈達認為，緩步動物能在極端條件下生存的能力對人類移居其他星球十分重要。但他認為，本次實驗結果尚無法了解動物是如何在惡劣環境下發育和繁殖的。而伊格瑪則認為，緩步動物搭乘太空船去污染火星的可能性非常小，因為緩步動物需要食物。她認為最可能搭便車到火星去的可能會是苔蘚或細菌。科學家還不清楚，緩步動物能抵抗紫外輻射的原因。他們推測這可能與其在缺水後能夠復活的能力有關。
把一片乾燥的苔蘚，放在水盆里浸泡2小時許，取出放在乾淨的碟子裡，彈動一下苔蘚，會出現幾個小點點。放在顯微鏡下觀察，會發現它們是胖墩墩的，像熊一樣憨態可掬。原來是熊狀的小蟲子，通常在水裡或潮濕的苔蘚上生活，由於模樣很像熊，故科學家命名它們為水熊。水熊的身體表層覆蓋著一層水膜，目的是為了保持身體乾燥，同時可呼吸水膜中的氧氣。
水熊是怎樣生活的呢？它靠尖銳的吸針吸食動植物細胞里的汁液為生。水熊的特點是它從卵里生出來就是成年了，無童年時期，身體里細胞的數量終生都不再改變。
形態特徵
緩步動物是多細胞動物。它們非常細小，大部分不超過1毫米，最小的Echiniscus parvulus初生的時候只有50微米。而最大的Macrobiotus bufelandi則只達1.4毫米。通體透明，無色，黃色，棕色，深紅色或綠色。它們的顏色主要是它們的食物賦予的。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，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，一個用於刺進食物，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，專司體內的滲透壓平衡。
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鏈式相連。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（事實上，所有的節肢動物都是這樣）的殘留物，是不成對的囊狀器官，或者是在肛門前向外開口，或者是向終腸開口。卵子並不需要事先受精就可以被排出體外。
生存環境
電鏡下的水熊蟲,水熊蟲在乾燥狀態或環境惡化時，身體會縮成圓桶形自動脫水靜靜地忍耐蟄伏（隱生現象），此時會展現驚人的耐力。生命力超強，能在冷凍、水煮、風乾的狀態下存活，甚至能在真空中或者放射性射線下存活。
生存能力
緩步動物門 具有全部四種隱生（Cryptobiosis）性（即低濕隱生Anhydrobiosis、低溫隱生（Cryobiosis）、變滲隱生（Osmobiosis）及缺氧隱生（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。在隱生的情況下，一般可以在高溫（151C）、接近絕對零度（-273.15C）、高輻射、真空或高壓的環境下生存數分鐘至數日不等。曾經有緩步動物隱生超過120年的記錄。
低溫隱生
低溫就會引起低溫隱生。緩步動物能先被冷凍再經解凍而復甦，而且不會對身體造成損壞。1975年Crowe將活動狀態的Macrobiotus areolatus放到2毫升-20C的水中。所有實驗動物立刻進入小桶狀態。在4C的水中解凍只需要一分鐘。80%的動物成功甦醒。
低濕隱生
這是最常見的隱生形式，當陸生的緩步動物生活環境開始缺水時即會發生。但當它們再次接觸到水的時候，它們能在很短時間之內重新活動。包括陸生緩步動物在內，只有它們身處水中才能存活。如果周邊液體被稀釋甚至低於體液濃度時，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。進入所謂的小桶狀態。
進入小桶狀態的首要原因是缺氧。實驗中停止通風，緩步動物會收縮。但在水中肌肉的收縮狀態不能持久。所以小桶遇水即會重新舒展，但個體會立即進入窒息狀態（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。乾燥過程太快，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，很難復甦。
缺氧隱生
缺氧隱生發生於緩步動物周遭液體含氧量低於一個閾值。開始的時候緩步動物先收縮，但後來就會伸展到最大狀態，同時也是窒息狀態，而且它們已沒有能力排出進入體內的水分。一些種類能在缺氧狀態下存活五天。缺氧隱生時緩步動物的新陳代謝狀態不明。
變滲隱生
變滲隱生還沒有很好的被觀察到。變滲隱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秒之內進入小桶狀態。Echiniscoides sigismundi在淡水中會窒息，但若在三天內將它重新放到海水中，它就會甦醒過來。
胞囊形式
在包囊中渡過困難時期並不算是隱生的一種。
在苔蘚和乾草間生活的，特別是淡水生的種類能夠通過這種胞囊的形式渡過困難時期。在這種狀態下緩步動物會縮小成只有原來20%到50%的體積,降低新陳代謝甚至分解部分器官。該過程伴隨有三次連續的蛻皮，結束的時候，動物就會被多層角質層外殼所包繞。在這種狀態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小時內脫殼而出。
胞囊的形成只會在水中發生。它遠不如小桶狀態那樣具抵抗能力，而且其水分含量也決定了其不具有抗高溫能力。
生存狀況
德國科隆-波爾茲宇宙醫學研究中心研究員、參加本次研究的天體生物學家之一彼得拉雷特貝格說，我們發現，這兩種緩步類動物在太空環境中都生活得很好，和在地面上沒有多大區別。但是遭受太空環境和太陽輻射雙重考驗後的樣本，存活率很低。 實際上，當最終被放回水中的時候，暴露在太空環境和太陽輻射雙重考驗下的緩步類動物只有10%存活了下來，並且，所有的幼蟲都沒有孵化出來。但是，榮松說，儘管如此，這也是人類迄今為止發現的第一種在雙重暴露下，仍然有樣本存活的動物。雷特貝格推測，可能是緩步類動物的外層，即皮層，可以幫助它們抵禦太陽輻射。
研究人員稱，和微生物細菌耐輻射奇球菌一樣，緩步類動物肯定也有一種細胞機理可以修復輻射的傷害，或者直接抵禦太陽輻射。榮松說，在遭受太陽輻射的時候，沒有數據顯示緩步類動物的體內在發生變化。所以，我們不知道太陽輻射對它們的傷害有多大，它們又是怎樣修復這些傷害的。 實驗表明，至少有一些動物可以在嚴酷的太空環境下毫無屏障地存活。在這個超級堅強動物的名單上，還包括輪蟲類、線蟲類、可抗乾燥的昆蟲幼蟲，還有甲殼類如鹽水蝦。科學家發現，所有的這些超級動物都和緩步類動物一樣，具備高度抗乾燥的能力。
一部分緩步類動物賴以生存的地衣類植物也可以在太空環境下生存。榮松說，如果保護這些緩步類樣本遠離太陽輻射，它們可以在太空中存活幾年。但是問題是，飛船進出大氣層時會產生巨大的噴射力，這些樣本也受到了影響。飛船進出太空大氣層產生的灼熱感和一個石塊進出行星大氣層產生的摩擦大致相當。
星際旅行可能會花費幾百萬年的時間，人類並沒有能力進行如此長期的實驗。但是，至少有一部分緩步類動物在星際旅行最開始的10天裡可以完好地生存。測驗緩步類動物生存能力的真正問題是尋找一個合適的環境。榮松說，只要找到一個比太空溫和一些的環境，緩步類動物就可能繁殖、生存。
太空實驗
瑞典克里斯蒂安斯特大學的伊格瑪及其同事認為，如果地球上有動物能夠在太空惡劣環境下生存，緩步動物當是首選。因此在2013年9月，他們選擇了兩種緩步動物R.coronifer和小斑熊蟲，在乾粉狀態下放入歐空局BioPan－6太空艙，並將其送入了太空軌道，進而觀察這種生物在太空中會有什麼表現。
這些緩步動物在太空中，經過10天暴露在輻射、真空及低溫條件下。結果發現，R.coronifer無法在紫外照射的條件下生活，科學家認為這可能是DNA受損所致。不過，有3個小斑熊蟲樣本卻未受影響。在濾去紫外線的條件下，這些經過惡劣太空條件考驗的小動物同對照樣本一樣，可排卵，並可脫殼成活。該結果發表於本周的《當代生物》雜誌。
該結果表明，地球生物的適應能力非常強。而此前，人類僅知苔蘚和細菌可在真空和宇宙輻射下生存。雖然緩步動物可在地球極其乾燥的條件下生存，但太空的條件極端惡劣。如地球海平面大氣壓為十萬帕斯卡，而在地球低軌道，大氣壓低於地球大氣壓近10億倍。在這種條件下，幾乎沒有水分子可以保留在體內。
科學家試圖通過這個實驗，來了解地球生物能否在星際旅行時生存，並希望掌握哪些生物能搭乘太空船，進而導致其他星球被地球生物所污染。德國太空生物學家戈達認為，緩步動物能在極端條件下生存的能力對人類移居其他星球十分重要。但他認為，本次實驗結果尚無法了解動物是如何在惡劣環境下發育和繁殖的。而伊格瑪則認為，緩步動物搭乘太空船去污染火星的可能性非常小，因為緩步動物需要食物。她認為最可能搭便車到火星去的可能會是苔蘚或細菌。科學家還不清楚，緩步動物能抵抗紫外輻射的原因。他們推測這可能與其在缺水後能夠復活的能力有關。
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