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2024年12月21日 星期六

科学探索生命奥秘

可返老还童的海生动物:栉水母

牧莲

2024年12月21日

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通常动物的生命都遵循出生、成长、繁殖,然后衰老以致死亡的模式。但是有极少数物种能颠复这个原则,最着名的例子是「永生水母」。

牧莲

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通常动物的生命都遵循出生、成长、繁殖,然后衰老以致死亡的模式。但是有极少数物种能颠复这个原则,最着名的例子是「永生水母」。

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2024年12月21日

牧莲

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牧莲

【新三才编译首发】有一种海洋生物叫栉水母,俗称海胡桃,它是一种很奇妙的海生动物。原先被归类为腔肠动物门,但后来被归类爲独立的栉板动物门。长期以来栉水母和海绵,何者是共同祖先中最先分化的,一直存在争议。但根据最新的研究指出,栉水母应比海绵更早出现。

《美国国家科学院院刊》最近发表了一篇文章,向世人揭开栉水母此前不曾见过的逆向发育能力。这个发现显示,动物的生命週期,其可塑性可能比以前所认知的更为广泛。

通常动物的生命都遵循出生、成长、繁殖,然后衰老以致死亡的模式。但是有极少数物种能颠复这个原则,最着名的例子是「永生水母」(Turritopsis dohrnii),它可以在长大成成年水母后,若遭遇到恶劣的生存条件时可以恢復到水螅体(polyp,又称为珊瑚虫)。但是一旦生存环境改善时,该物种又能够恢復到成年期。而这个令人难以捉摸,具有可变生命週期的动物群体现在增添了栉水母(Mnemiopsis leidyi)这一族。

这项奇特的发现其实源于一次偶然的观察。挪威卑尔根大学(University of Bergen)的一位科学家,琼•索托-安琪儿(Joan J. Soto-Angel )在实验室检视水族箱中的动物时,发现一隻成年的栉水母不见了,但是它似乎不是消失了,而是变成一隻幼虫。为了确认并证实这隻幼虫是原先那隻栉水母变成的,他与团队成员设计了一个实验,希望在受到控制的条件下去重现这种逆转现象。

实验发现,当栉水母在面临飢饿与身体受伤的状况时,栉水母会自己从叶状形态(lobate)转变回幼虫(cydippid)型态。在整个实验过程中他们目睹栉水母慢慢的变回幼虫的过程,只有几週时间,它们不仅转变形态与特徵,而且还还原了幼虫阶段的摄食行为,成为典型的幼虫样貌。

他们将六十五隻健康的成年栉水母单独放置在水箱中,所有这些栉水母的触手已经都完全消失了,这是成熟栉水母的一个关键性特徵。然后他们让栉水母处于飢饿状态十五天,之后每週餵食一次少量的食物,因此它们瘦了很多,然后身体开始变小。当它们原本已成熟的叶瓣结构开始重新转变并且逐渐融缩回身体中时,改为每隔一天就餵食一次。

在实验开始时,其中十五隻水母的叶瓣也被人为的破坏,给它们造成受伤状况并增加生存压力。他们发现栉水母在数週的时间里不仅重塑自己的身体形态与特徵,而且还出现完全不同的摄食行为,返回典型的栉水母幼虫型态。但研究人员也发现并不是所有受实验的栉水母都能完全恢復成幼虫。

这一种具有奇特超能力的生物引发一个令人难以理解的有趣问题-这种本能是如何在生物链中传递的。根据他们的观察,这种转变是一种很关键的重组过程,它是透过转变组织结构来逆转身体,最终以幼体形式重新出现。

栉水母的这种可逆向发育的特性对于未来的生物发育与老化学术研究具有非常重要的价值。由于栉水母是地球上早期的物种之一,这种现象也显示逆向发育可能是动物界的一个古老特徵,只是人类对此还未有充分的认识与研究。

这项令人惊讶的发现打开了一扇大门,揭露了生物逆向发育现象的存在,以及这种逆转过程中到底动物的神经系统与细胞分裂是如何演变的,机制是如何形成的,这是令人类很着迷的现象。这项发现不仅颠复我们对动物生命週期的理解,也引发了人们的各种想像与延龄的希望,而且这种能逆转求生的能力也许可能还存在于整个地球尚不为人知的生物物种之中。

(编译:牧莲)

(责任编辑:姜启明)

(文章来源:新三才编译首发)

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標籤: 生命奥秘

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