生物學家玩出雙頭蝸蟲

類別: 新奇

生物學家玩出雙頭蝸蟲

真蝸蟲其貌不揚,但天賦異稟:腰斬再生,一刀下去,尾巴那半長出一個新腦袋,腦袋那半長出一個新尾巴,(你也可以豎著切,一樣映象再生給你兩條完整蝸蟲)

然後它們就結婚了嗎?

這是一種強大的進化優勢——被吃掉一部分還能長回來,但不是所有類似物種都有像真蝸蟲這樣逆天的再生能力,有些蝸蟲只有帶著頭部的那部分,才能長出尾巴,但是尾巴那部分,是長不出腦袋的,這叫「有限再生」。現在科學家就用這些物種,來研究組織是怎麼再生失去的部分的。

一開始,再生的過程都有著差不多的步驟,不管是丟了條腿的兩棲動物,或者腦袋不見了的蝸蟲。當傷口癒合的時候,創傷表面有一種叫做「芽基」的細胞,這些芽基細胞是一種沒有特定功能的幹細胞,他們可以不斷分裂再生,發展成為各種需要換掉再生的器官(肌肉,神經細胞)。當再生過程完成,芽基細胞逐漸撤退,留下新的組織。

在一組相關論文裡,首先研究了一些蝸蟲屬物種的「有限再生」的過程,論文作者首先確認了所有的普通的傷口癒合過程是一樣的,所以,對於腦部再生的神奇支出,一定發生在這個過程的後期。

研究人員在另外一份論文中,用了不同的研究方法(篩選大量 DNA 序列,提出理論),但都得到了同樣的結論:如果再生過程沒有發生,是因為芽基幹細胞沒有得到正確的訊號,來告訴它們什麼器官需要再造。比如,有一個訊號(連線素 Wnt/?-catenin),告訴幹細胞去再早一個新尾巴,另外一個訊號(酪氨酸激酶訊號tyrosine kinase signaling)告訴幹細胞們,腦袋不見了速速再造。在一篇論文中提到,這個發現支援了一個世紀以前,基因學家和諾貝爾獎獲得者,托馬斯·亨特·摩根的假說,他認為蝸蟲屬依靠「腦袋沒了造腦袋」和「屁股沒了造屁股」的不同組合(combination),來重新再造出正確的組織。

缺少再生能力,可能是因為一些訊號沒有正確的傳達,或者訊號錯誤造成的。在一些案例中,研究人員可以控制訊號,以操控再生的過程。比如,如果施加的分子訊號正確,就能讓一種不可能再生出頭部的蝸蟲,朝著不同的方向,長出兩個腦袋,兩個尾巴也可以做到。

雖然這還不足以解答為什麼器官組織不會自己再生出一個腦袋,但這是一個找到答案的開始。這種訊號網路是一系列複雜的生物過程,而啟用它們,很容易引發不可預見的結果。現在我們可以開始觀察這些可能的後果,並且瞭解蝸蟲是如何避免不需要的再生結果。

[Junius via ars]

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