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为了生存将自己“斩首”

信息来源:中国科学报  发布时间: 2021-03-11   点击数:保护视力色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)

海蛞蝓自切后的头部和身体   图片来源:Sayaka Mitoh

“这就像一部恐怖片。”日本奈良女子大学生态学家Sayaka Mitoh如此描述她在实验室里看到的一幕,当时她正在研究海蛞蝓。一个黏糊糊的水生生物失去了身体,而它的头却在水箱底部爬行。

“我们以为没有心脏和其他重要器官,它会很快死去。”Mitoh说。但出乎意料的事情发生了。几天之内,海蛞蝓开始再生整个身体。差不多一个月,身体恢复正常。

日前发表于《当代生物学》的一篇报道称,在一些简单的生命形式中——如水螅和扁虫,已经观察到这种恢复,但在复杂的动物中——如海蛞蝓,这种情况几乎闻所未闻。美国斯托尔斯医学研究所分子生物学家Alejandro Sánchez Alvarado说:“这凸显了一个事实——即使在21世纪,我们也不知道生物学还有什么可能性。”

之后,Mitoh和同事仔细观察了两种海蛞蝓:在实验室中生长的Elysia marginata和从野外采集的E.atroviridis。在整个研究过程中,15只Elysia marginata中有5只自行“斩首”,这种行为被称为自切。其颈上的伤口通常在1天内愈合,而头部在数小时内便开始以藻类为食(尤其是年轻样本)。研究小组报告说,20天后,一个全新的身体再生了。

在82只被小型甲壳类动物寄生的E.atroviridis中,有3只自切,其中两只最终长出了新的身体;而在另一组不携带寄生虫的64只E.atroviridis中,没有一只自切。这让研究人员猜测,这些动物是为了摆脱寄生虫而“抛弃”身体。

另一种可能性是为了逃避捕食者。但当研究人员试图模仿敌人攻击海蛞蝓时,却没有一只舍弃身体。此外,自切过程需要几个小时,科学家说,如果作为逃跑手段,这并没有什么用。

在没有心脏和其他重要器官的情况下,海蛞蝓如何存活近一个月?Mitoh和同事猜测这可能与它们在缺乏其他能量来源的情况下,利用藻类进行光合作用有关。

“这一发现是生物如何想方设法应对危及生存的挑战的又一个例子。”杰克森实验室动物再生研究者James Godwin说,海蛞蝓是一个有价值的实验对象,能让人们了解再生背后的遗传学机制。(文乐乐)

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.01.014