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受伤星形海葵为何能重塑机体

时间:2024-12-06     作者:张梦然【转载】   来自:科技日报

在地球这个多变的舞台上,每一个生物都是一个小小的奇迹。无论是酷暑还是严冬,人类都能将体温稳稳地保持在舒适的37°C左右,这全靠神奇的体内平衡机制。

通过使用四种不同的颜色来标记特定的基因,科学家可以看到每个基因在海葵体内活跃的位置,从而帮助他们了解完整动物和再生动物的身体组织。图片来源:马修·本顿/欧洲分子生物学实验室


这种机制就像是生物体内部的一个隐形守护者,确保即便外界环境变幻莫测,生命依旧可以稳定如初。最近,德国海德堡欧洲分子生物学实验室的一项研究揭示,体内平衡的作用远不止于内部调节,它还能主动改变生物体的外形以适应新的挑战。这项惊人的发现发表在《发育细胞》杂志上。

星形海葵,这些海洋中的小精灵,拥有着超乎想象的再生能力。它们就像是来自科幻小说里的角色,即使被切成两半,也能各自重生为完整的个体。失去了头或脚,也不过是时间问题,很快就能长出新的来。

与那些按比例恢复失去部分的再生高手(如蝾螈和鱼类)不同,星形海葵采取了一种更为激进的方法——重塑整个身体,以维持其原始的整体形状。这一特性也在扁虫等其它能够全身再生的动物身上显现。

科学家对受伤的星形海葵进行了深入的研究。他们不仅发现了伤口处活跃的细胞分裂现象,还意外地在远离伤害部位的地方——口部区域观察到了细胞活动。这表明,当星形海葵受伤时,它会向全身发送信号,动员所有可用资源进行修复。

利用空间转录组学技术和先进的成像技术,科学家探索了再生过程中哪些基因在起作用。结果发现,损伤不仅引发了局部的变化,还在整个身体内触发了一系列分子级的反应。细胞移动、组织重组,整个生物体就像是一台精密运作的机器,正在进行一场复杂的自我改造。

随着伤害程度的不同,星形海葵的身体重塑也会有所变化。轻微的损失可能只会带来细微的调整,而严重的伤害则会引发显著的重塑。人们还发现了一种名为金属蛋白酶的酶家族,在组织受损后变得更加活跃。这些酶不仅在伤口周围工作,还在整个身体中扮演着关键角色,帮助重新塑造组织结构。

最终,所有的努力都是为了恢复到最初的形态。通过测量纵横比(长度与宽度的比例),研究人员发现,尽管经历了种种磨难,星形海葵仍然能够恢复到受伤前的完美比例。因此,即使体积缩小了,它依然保持着那独一无二的优雅身姿。

星形海葵以其非凡的再生能力和体内平衡机制,成为了揭开生命奥秘的重要窗口。通过这些迷人的小生物,人们得以窥见自然界的智慧,以及生命如何以最不可思议的方式治愈自己。



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