海星

刀锋下永生的动物,一条虫子切成多少块,就

发布时间:2022/9/26 18:14:33   
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在科幻电影中,九头蛇被砍断头颅后还可以长出新的;金刚狼狼叔、死侍无论出现多严重的伤口,都能很快复原。这种神奇的再生(自我疗愈)能力,相信大家都会心生羡慕。而再生并非只存在传说或电影中,自然界也有奇迹存在。

植物就不用说了,不少动物失去身体某部分后可以重新长出,新长成的部分,无论是外观或功能都和原来的相差无几。像壁虎、海星、蚯蚓、墨西哥钝口螈等这些动物都拥有神奇的再生能力,实在令人十分称奇。不过要论再生能力最强者,还非一种虫子莫属——涡虫。

如果说水熊虫是魔法伤害免疫,那么涡虫就是物理伤害免疫!

涡虫(planarian),是一种构造很简单的软体动物,为扁形动物门(Platyhelminthes)涡虫纲(Turbellaria)的代表动物。它们广泛生活在清澈的池塘和溪流中,体长0.5~1厘米,以微小的动物和分解的植物为食。ps:鱼缸或草缸都可能存在涡虫,属于缸内害虫。

涡虫有陆生和水生之分。据资料显示,它们雌雄同体,体表具纤毛,摆动时积水呈涡状。消化管仅具一个开孔,吃喝拉撒通用,胃皮层及表皮层之间有肌肉层、结缔组织以及生殖系统等,无体腔,亦无循环系,伸缩性强得很。不过不论陆生、水生对生活环境都是相当挑剔的,稍有污染,便无法生存(成虫很容易受高温或药物致死,但卵异常坚强)。

涡虫以其惊人的再生能力而闻名。如果将一条涡虫对半纵切开,可以各长出另一半,变成两只;横切,没头的长头,没尾的长尾,又是两条好汉。头部切到中间,就变成两颗脑袋!看到它如此的逆天再生,不得不让人联想到巫师的学徒,因此它的再生能力一直是科学家想解开的秘密。

“刀锋下永生”的涡虫:是兄弟就来砍我!

早在18世纪,人类科学家就注意到了涡虫的神奇之处,但是系统研究涡虫的再生能力在年之后才开始。美国诺贝尔奖科学家摩根(ThomasHuntMorgan)曾经将涡虫切成块,发现这块涡虫仍然可以再生回来,长成了条完整的虫子(学界认为1/是涡虫再生的最小体积)。后来摩根认为这“再生”是一个他一生都解决不了的难题,于是他放弃了涡虫转向了对果蝇的研究。

对于那些喜欢研究再生领域的科学家来说,摩根对涡虫的切块实验引发了一个有趣的问题:哪一条涡虫(如果有的话)才是真的“原始涡虫”?如果只有2条而不是超过条怎么办?如果这两只尺寸不同,会有所不同吗?

他们不纠结这个哲学上问题,只是不断将涡虫进行花式切块。通过大量的切块研究表明,涡虫可进行有性繁殖和无性繁殖,有性繁殖就不说了。而涡虫的无性繁殖很神奇,当它们在大约长大到1厘米左右时就会开始“分裂”,分成两半,然后各自再发育长成完整个体,并且还能部分还保留了原个体的记忆(就算把涡虫的头部切除,再生后它们仍会记得周遭的环境)。

而随着科技的发展,科学家也不满足只在地球上将涡虫切块了,他们把涡虫送到了太空。在年,美国塔夫茨大学团队艾伦探索中心团队透过SpaceX公司把一批涡虫送上太空。其中有健全的,也有断肢的,它们被装在有一半水和一半空气的管子中(地球上也留有一批作为参考)。它们在太空中待了五周后,样本被送回地球。结果发现,上过太空的一些涡虫断裂的部位会再生变成双头虫,而在地球上的涡虫不会。团队也没有研究出什么结果,猜测可能跟太空环境有关。

万能干细胞,是涡虫再生的关键!

经过几代科学家的研究,普遍认为涡虫拥有一种名为新胚芽(Neoblast)的干细胞,因此拥有特别的再生能力。然而,研究人员一直都未清楚是哪一种新胚芽细胞令涡虫可重生。

而在年,美国Stowers研究中心发展生物学家SanchezAlvarado的团队发表于《细胞》(Cell)的一项研究报告表示,通过实验找出带有一种名为四穿膜蛋白(Tetraspanin)的分子结构,并发现到带有四穿膜蛋白的Neoblast-2(Nb2)新胚芽细胞。

此外涡虫整个身体存在着大量Nb2细胞,但一旦受伤,这个Nb2就会增加基因活动产生大量四穿膜蛋白,不断自我复制,并且在需要的时候能变成其他任何类型的细胞。至于四穿膜蛋白对于修复涡虫那麽重要,而为什么会和Nb2相关,他们估计这可能与细胞之间通讯机制有关。

结语:

虽然不知道涡虫对于被人类各种切法有没有意见,不过若它往好处想,相信科学家们的切片实验是帮它们种群开枝散叶呀。而且科学家的“折磨式”实验都是为了搞清楚它的再生机制造福人类。尽管断肢再生离人类还有很长的距离,但有科学家已在一些动物身上找到一些和再生能力有关的基因,或许将来人类真的有机会拥有“再生”这种神奇能力!

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