遇见那些砍掉脑袋长出新身体的海蛞蝓
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2021-03-29 08:49
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火星译客

三叶虫

科学家们说,它们被砍下的头颅在没有寄生虫的情况下,能够完美地再生出功能完善的新身体。

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无脊椎动物海蛞蝓把自己的头从身体上砍下来,三天之后,它的头就会移动。尸体还活着,被头部触碰时会有轻微的反应。视频由Sayaka mitoh制作。

几年前,日本奈良女子大学博士生Sayaka Mitoh在仔细阅读实验室收集的大量海蛞蝓时,偶然发现了一个可怕的景象。实验室里一只圈养的海蛞蝓,Elysia marginata,不知怎么被砍头了。

Mitoh朝鱼缸里看了看,发现了更令人震惊的事情:那只被砍下的头在鱼缸里走来走去,大口咀嚼着海藻,就好像作为一只没有身体的蛞蝓没什么不寻常的。

Mitoh还看到了海蛞蝓的伤口是自己造成的迹象:就好像海蛞蝓溶解了脖子周围的组织,把自己的头撕了下来。自我截肢,即自残,在动物界并不少见。有能力抛弃身体的一部分,如尾巴,帮助许多动物避免捕食。然而,从来没有观察到任何动物将其全身丢弃。

“看到它的头在动,我真的很惊讶,”研究海蛞蝓生活史特征的Mitoh说。她补充说,她预计这只鼻涕虫“在没有心脏和其他重要器官的情况下会很快死去。”但它不仅继续生活,还在三周内恢复了失去的整个身体。

这促使Mitoh和她的同事们进行了一系列的实验,旨在弄清楚一些海蛞蝓是如何以及为什么会自己断头的。他们的实验结果发表在周一的《当代生物学》杂志上,提供了证据表明,Elysia marginata和一个近亲物种,即 Elysia atroviridis故意将自己砍头,以促进新身体的生长。虽然还需要更多的研究,但研究人员怀疑这些海蛞蝓感染了体内寄生虫后会抛弃自己的身体。

Mitoh女士和她的团队观察了几个品种的Elysia marginata和Elysia atroviridiso的生命历程。并不是所有的海蛞蝓都自行斩首,但很多都这样做了——有一个甚至做了两次。这两个物种的身体都可以再生,但无头的身体还是没有头。然而,这些被丢弃的尸体在分解之前,对刺激的反应长达数月。

海蛞蝓自残时造成的头部创伤只用了一天就痊愈了。心脏等器官平均需要一周才能再生。对于大多数海蛞蝓来说,再生过程不到三周就完成了。

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伊丽莎白玛吉纳塔的头像自残

伊丽莎白玛吉纳塔的头像自残。Credit...Sayaka Mitoh

“我们很早就知道海蛞蝓有再生的能力,但这真的超出了我们的想象,”加州科学院无脊椎动物高级馆长特里·戈斯林说。

戈斯林博士发现了已知存在的所有海蛞蝓物种中超过三分之一的物种,他怀疑这些海蛞蝓令人印象深刻的再生能力可能与它们拥有的另一种令人印象深刻的生物天赋有关。

Elysia marginata和atroviridisis通常被称为“太阳能海蛞蝓”。“它们是为数不多的一种蛞蝓,可以把它们吃的藻类中的叶绿体吸收进自己的体内。这让蛞蝓靠叶绿体通过光合作用产生的糖维持自己的生命,至少是部分维持。

有了这种能力,也就是众所周知的窃贼整形术,这些海蛞蝓可以在没有身体的情况下长时间存活。

在大多数动物,甚至一些海蛞蝓中,自切被认为只是作为一种避免捕食的手段。但研究人员发现,它也可以用来排除体内寄生虫。研究人员称,所有分开头部的Elysia atroviridis体内都有寄生虫。通过丢弃它们受感染的身体,它们成功地将它们驱逐出去,并再生出无寄生虫的形体。边田elysia marginata中未发现寄生虫。

亚利桑那州立大学研究爬行动物再生的生物学家Kenro Kusumi说,不管是出于什么目的,这些海蛞蝓的再生能力都是“非凡的”。据Kusumi博士说,这些海蛞蝓拥有在动物身上发现的所有能够进行复杂再生的最佳特征。例如,这些海蛞蝓的颈部有一个“破裂面”,可以完全破裂。许多蜥蜴,包括壁虎,在尾巴底部有一个类似的断裂面。

“看到动物王国的这么多再生特征集中在一个有机体上,真是太有趣了,”Kusumi博士说。

关于如何让Elysia marginata和Elysia atroviridis割断自己的头并使自己的身体再生的驱动因素和生物学机制,还有很多有待了解,但Mitoh和其他科学家相信,提高我们对这一奇怪现象的理解,有朝一日可能会导致再生医学和其他领域的进步。

在太阳能蛞蝓的秘密被揭露之前,Mitoh女士将继续花时间看着她心爱的蛞蝓自我斩首。这工作很可怕,但总得有人去做。

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