海蛞蝓

盗取细胞主动断头重建心脏,谁的一生如


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趁着最近《哥斯拉大战金刚》的观影热潮,营长老师又复习了一遍《哥斯拉2:怪兽之王》。片中,再生能力极强的三头龙“基多拉”虽然被哥斯拉打败,却留下了一颗“后患无穷”的脑袋,静待剧组经费到位重生的机会。

和哥斯拉打得有来有回的基多拉(左1,中上,右1)图源/网络

这种砍头重生的设定并非科幻杜撰。日本奈良女子大学的SayakaMitoh博士就在实验室中记录到了一条海蛞蝓(也就是没有壳的海螺)的“基多拉行为”:

头身分离后,这条海蛞蝓——严格来说,是这颗海蛞蝓脑袋——仅用20天时间就长出了新的身体,体型达到原来的80%。

“基多拉”海蛞蝓的掉头现场图源/SayakaMitoh

这种海蛞蝓的学名是囊舌海蛞蝓。没人知道它的头是怎么掉的:Mitoh博士发现身首异处的它时,它的脑袋正在自得其乐地移动着,该吃吃,该喝喝……嗯,虽然失去了整个消化系统,这颗海蛞蝓脑袋依然在进食。

发现第一次“基多拉行为”后,Mitoh博士又在实验室里观察到6条囊舌海蛞蝓的相同行为,其中一条甚至自切了两次。

或许是知道时间紧迫,头身分离后,海蛞蝓脑袋会马上行动起来、进食藻类。同时,海蛞蝓用强大的自愈能力,回答了大家最关心的问题——吃下去的藻类会从脖子里直接冒出来吗?不会,因为脖子下面的截断面会在一天之内愈合。大约在第十天左右,海蛞蝓的身体就开始生长了。

“重获新身”后的海蛞蝓,头身连接处的痕迹明显(最右)图源/SayakaMitoh

但是,造物主只青睐年轻的个体。年轻的囊舌海蛞蝓能很快地长出完整的身体,但年老的个体则无法重生。令人悚然的是,即使头身分离,海蛞蝓的身体仍然能保持数月的知觉,心脏也会持续跳动,直到身体高度腐化。

Mitoh博士把这种现象称为“极端自切(extremeautotomy)”,壁虎断尾、螃蟹断腕都属于自切行为。遇险时,壁虎能让自己的尾巴从一个特殊的软骨处脱落,而螃蟹则通过收缩肌肉和快速包裹血管,让一条腿(或者一个钳子)变成空壳,将其无情抛弃。通过舍弃自己的部分肢体,这些小家伙往往能成功迷惑或挣脱捕食者。

成大事者,不拘小节!图源/网络

一只螃蟹决定letitgo.图源/网络

但在海蛞蝓的案例中,传统的“断肢逃生说”似乎失灵了:断头并不是瞬间发生的动作,而是持续数小时的缓慢脱落,这样的速度显然不适用于生死关头。

所以,促使海蛞蝓抛弃整个身体的原因究竟是什么?

为了一探究竟,Mitoh博士的团队在野外采集了超过80条囊舌海蛞蝓。通过对比研究更大的样本,某种共性浮出了水面:主动断头的海蛞蝓的躯干中都有寄生虫,始终保持完整的海蛞蝓则没有;前者在“重获新身”的同时,也摆脱了寄生虫的骚扰。

海蛞蝓:走你!

所以,这种看似极端的自切行为,其实是一次壮烈的“体外驱虫”。但还有一个问题没有解答:

甩掉了绝大部分器官的海蛞蝓,是怎么获得足够的营养和能量、长出新的身体的?

科学家认为,帮助海蛞蝓脑袋渡过“无身期”的,很可能是一种被称为“盗食质体”(Kleptoplasty)的外挂。简单来说,海蛞蝓能从吃进肚里的藻类中“盗取”叶绿体,将这些叶绿体留存在自己体内进行光合作用,从而产生能量,相当于给自己弄了个太阳能板。

海蛞蝓,长期持有新能源基金

这可是细胞级别的盗取。在演化之路上,生物真是什么都干得出来。

此外,囊舌海蛞蝓的身体(包括脑袋)表面均匀分布着大量消化腺,即使失去绝大部分器官,“光合作用+头皮上的消化腺”也能帮助海蛞蝓渡过非常时期。

所以,作为一种外挂开满的生物,囊舌海蛞蝓既然能盗取叶绿体、能用皮肤消化食物,断个头又算得了什么呢?

—End—

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