完全打碎还能重生,地球上能做到这一点的只有



完全打碎还能重生,地球上能做到这一点的只有

在动漫《鬼灭之刃》中,大反派鬼王无惨身体碎成一块块后还可以重聚复原。但在现实中,有什么生物具有鬼王一样的能力,可以在被打碎成单独的细胞后还能重生呢?

完全打碎还能重生,地球上能做到这一点的只有

实际上是有的,而且世界上只有一种,那就是海绵(Porifera),刷碗的那种。

在人造海绵出现前,野生海绵的确是拿来刷碗的,而且它们和鬼王一样具有破体重生的能力。

完全打碎还能重生,地球上能做到这一点的只有

海绵 图片来源:wikimedia

如果你把海绵弄碎打散,海绵细胞会聚集成团,重新组成海绵。海绵的这种能力被称为重聚集(reaggregate)。

大家可以来看一下北爱尔兰阿尔斯特大学的研究者用淡水海绵做的演示。

完全打碎还能重生,地球上能做到这一点的只有

海绵先被切碎,然后搅散。

完全打碎还能重生,地球上能做到这一点的只有

放入培养皿之后,海绵细胞就又聚合在了一起。

完全打碎还能重生,地球上能做到这一点的只有

我们来看看显微镜下海绵细胞发生了什么。

完全打碎还能重生,地球上能做到这一点的只有

在聚集的初期,所有的细胞都是球状的。接着表面的海绵细胞就变成 T 形的,而中心的海绵细胞则转变成了阿米巴虫的形态。

海绵的这种能力最早是在 1907 年由北卡罗来纳大学教堂山分校的生物学家 H. V. Wilson 记录下的。

Wilson 发现,在环境恶化、大片海绵死亡的时候,海绵某些部位的细胞会聚集成团。如果把这些细胞团移植到合适的地方,它们就会重新发育成海绵。这块细胞团即使被打散,也能恢复原状。

Wilson 还发现,如果不同种类的散装海绵细胞被混合在一起,它们会根据物种先各自分开,然后再聚合。换言之,海绵细胞知道谁是自己人,谁是外人,眼神贼拉雪亮。

完全打碎还能重生,地球上能做到这一点的只有

后来对海绵的研究发现,海绵聚集起来靠的是一种叫做聚集因子(aggregation factor)的化学信号。聚集因子也是海绵分辨自我和他者的重要依据。

海绵这么强,乃是因为它们在许多意义上都是独一无二的动物。

海绵是地球上最古老的多细胞动物,它们在地球上存在了 7.4 亿年了。2016 年,麻省理工学院的研究者发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究发现,有 6.4 亿历史的岩石含有的一种分子 24-IPC 是海绵分泌的。也就是说,海绵的出现时间比寒武纪大爆发还早 1 亿年。

大家可以看看,海绵 Vaceletia n.sp. 在近 6500 万年里几乎没有什么变化,把自己活成了化石。

完全打碎还能重生,地球上能做到这一点的只有

海绵 Vaceletia n.sp. 图片来源:John Hooper, QM

不过,说它们是 " 动 " 物其实有些名不副实:海绵成年后动不了。大部分海绵会分泌二氧化硅或碳酸钙组成骨骼,帮助它们粘附在海底。因为动不了,海绵主要靠过滤水中的有机物生活,是滤食性的。另有超过 170 种海绵,如枝根海绵(Cladorhizidae)是肉食性的,能够引诱捕捉小动物。

海绵的古老从它们的身体构造就可以看出来:成年海绵的身体非常简单,它们缺乏和人类类似的真正的 " 组织 " 或 " 器官 ",没有消化道、神经或肌肉。它们的身体是一根硬质直肠的样子,有一个进水口和一个出水口,水通过这个管道后其中的有机物就被过滤走了。




上一篇:2022生命科学联合中心(北大方向)分子生物学与
下一篇:进化的逻辑|我的科学观