刀鋒下永生的動物,一條蟲子切成多少塊,就能長成多少條!

  在科幻電影中,九頭蛇被砍斷頭顱後還可以長出新的;金剛狼狼叔、死侍無論出現多嚴重的傷口,都能很快復原。這種神奇的再生(自我療愈)能力,相信大家都會心生羨慕。而再生並非只存在傳說或電影中,自然界也有奇蹟存在。

刀鋒下永生的動物,一條蟲子切成多少塊,就能長成多少條!

  植物就不用說了,不少動物失去身體某部分後可以重新長出,新長成的部分,無論是外觀或功能都和原來的相差無幾。像壁虎、海星、蚯蚓、墨西哥鈍口螈等這些動物都擁有神奇的再生能力,實在令人十分稱奇。不過要論再生能力最強者,還非一種蟲子莫屬——渦蟲。

如果說水熊蟲是魔法傷害免疫,那麼渦蟲就是物理傷害免疫!

  渦蟲(planarian),是一種構造很簡單的軟體動物,為扁形動物門(Platyhelminthes)渦蟲綱(Turbellaria)的代表動物。它們廣泛生活在清澈的池塘和溪流中,體長0.5~1釐米,以微小的動物和分解的植物為食。ps:魚缸或草缸都可能存在渦蟲,屬於缸內害蟲。

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  渦蟲有陸生和水生之分。據資料顯示,它們雌雄同體,體表具纖毛,擺動時積水呈渦狀。消化管僅具一個開孔,吃喝拉撒通用,胃皮層及表皮層之間有肌肉層、結締組織以及生殖系統等,無體腔,亦無循環系,伸縮性強得很。不過不論陸生、水生對生活環境都是相當挑剔的,稍有汙染,便無法生存(成蟲很容易受高溫或藥物致死,但卵異常堅強)。

刀鋒下永生的動物,一條蟲子切成多少塊,就能長成多少條!

  渦蟲以其驚人的再生能力而聞名。如果將一條渦蟲對半縱切開,可以各長出另一半,變成兩隻;橫切,沒頭的長頭,沒尾的長尾,又是兩條好漢。頭部切到中間,就變成兩顆腦袋!看到它如此的逆天再生,不得不讓人聯想到巫師的學徒,因此它的再生能力一直是科學家想解開的秘密。

“刀鋒下永生”的渦蟲:是兄弟就來砍我!

  早在18世紀,人類科學家就注意到了渦蟲的神奇之處,但是系統研究渦蟲的再生能力在100年之後才開始。美國諾貝爾獎科學家摩根(Thomas Hunt Morgan)曾經將渦蟲切成279塊,發現這279塊渦蟲仍然可以再生回來,長成了279條完整的蟲子(學界認為1/279是渦蟲再生的最小體積)後來摩根認為這“再生”是一個他一生都解決不了的難題,於是他放棄了渦蟲轉向了對果蠅的研究。

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  對於那些喜歡研究再生領域的科學家來說,摩根對渦蟲的切塊實驗引發了一個有趣的問題:哪一條渦蟲(如果有的話)才是真的“原始渦蟲”?如果只有2條而不是超過200條怎麼辦?如果這兩隻尺寸不同,會有所不同嗎?

  他們不糾結這個哲學上問題,只是不斷將渦蟲進行花式切塊。通過大量的切塊研究表明,渦蟲可進行有性繁殖無性繁殖,有性繁殖就不說了。而渦蟲的無性繁殖很神奇,當它們在大約長大到1釐米左右時就會開始“分裂”,分成兩半,然後各自再發育長成完整個體,並且還能部分還保留了原個體的記憶(就算把渦蟲的頭部切除,再生後它們仍會記得周遭的環境)。

刀鋒下永生的動物,一條蟲子切成多少塊,就能長成多少條!

刀鋒下永生的動物,一條蟲子切成多少塊,就能長成多少條!

  而隨著科技的發展,科學家也不滿足只在地球上將渦蟲切塊了,他們把渦蟲送到了太空。在2015年,美國塔夫茨大學團隊艾倫探索中心團隊透過SpaceX公司把一批渦蟲送上太空。其中有健全的,也有斷肢的,它們被裝在有一半水和一半空氣的管子中(地球上也留有一批作為參考)。它們在太空中待了五週後,樣本被送回地球。結果發現,上過太空的一些渦蟲斷裂的部位會再生變成雙頭蟲,而在地球上的渦蟲不會。團隊也沒有研究出什麼結果,猜測可能跟太空環境有關。

萬能幹細胞,是渦蟲再生的關鍵!

  經過幾代科學家的研究,普遍認為渦蟲擁有一種名為新胚芽 (Neoblast) 的幹細胞,因此擁有特別的再生能力。然而,研究人員一直都未清楚是哪一種新胚芽細胞令渦蟲可重生。

  而在2018年,美國 Stowers 研究中心發展生物學家 Sanchez Alvarado的團隊發表於《細胞 》(Cell) 的一項研究報告表示,通過實驗找出帶有一種名為四穿膜蛋白 (Tetraspanin) 的分子結構,並發現到帶有四穿膜蛋白的 Neoblast-2(Nb2)新胚芽細胞。

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  此外渦蟲整個身體存在著大量Nb2 細胞,但一旦受傷,這個Nb2就會增加基因活動產生大量四穿膜蛋白,不斷自我複製,並且在需要的時候能變成其他任何類型的細胞。至於四穿膜蛋白對於修復渦蟲那麼重要,而為什麼會和Nb2相關,他們估計這可能與細胞之間通訊機制有關。

結語:

  雖然不知道渦蟲對於被人類各種切法有沒有意見,不過若它往好處想,相信科學家們的切片實驗是幫它們種群開枝散葉呀。而且科學家的“折磨式”實驗都是為了搞清楚它的再生機制造福人類。儘管斷肢再生離人類還有很長的距離,但有科學家已在一些動物身上找到一些和再生能力有關的基因,或許將來人類真的有機會擁有“再生”這種神奇能力!

  —End—


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