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涡虫[具备再生能力的无脊椎动物] - 头条百科
把涡虫切成100片,它不仅不会死,而且每一片都能再生成一只完整的涡虫,涡虫的再生能力令人震惊!
在某种程度上,每一种动物都具有再生能力。所谓再生,就是整个生物体或器官由于受创而局部缺失,在余下部分的基础上又重新长出缺失的部分。
比如人类的整个体表的上皮细胞不断脱落和更换,较大的伤口可以愈合,折断的骨骼也能长好,但如果人类失去了手指或者脚趾,就不能再生了。
而蜥蜴的尾巴断了之后就可以再长一条尾巴,蝾螈的整个肢体都可以重生。许多无脊椎动物的自我修复能力更加强大,蚯蚓的头部断掉后都可以再生,海星的腕和龙虾的腿或者触角失去后也能再生。
一般而言,具有较复杂器官系统的无脊椎动物的再生能力较弱,而组织结构越简单的动物,再生能力越强大。
许多原生动物具有显著的再生能力,几乎任何原生生物都可以从身体的一部分重新长出完整的身体结构,只要该部分细胞包含细胞核,无细胞核的部分往往无法再生。
我们下面就来介绍一中再生能力非常强大的动物,就是文章开头提到的涡虫。涡虫是扁形动物门涡虫纲的代表动物,主要生活在淡水溪流中的石块下,以活的或者死的蠕虫、小甲壳类以及昆虫的幼虫等为食物。
涡虫的身体扁平,就像一片被压平的树叶。事实上,它的身体还没有一粒苹果种子大。不过,其貌不扬的涡虫小小的身体里却蕴藏着大大的能量,只因它拥有令人类惊艳不已的能力——再生。
前面我们提到,越是结构简单的动物,再生能力就越强,或者说越是原始的动物,再生能力就越强。涡虫就是最原始的生物之一,它是一种古老的动物,生命历程已经超过了5.2亿年。
涡虫逆天的再生本领体现在极性再生。如果一条涡虫被一次横向切割,那么在没有外部环境影响的情况下,会产生一个头部片段和一个尾端片段。
之后经过再生,头部片段会长出相应的尾端,同时,尾端片段也会再生出自己的头部。这样的再生方式,保证了靠近头部一端会长出头部片段,靠近尾端会长出尾部片段,从而不会出现“乱头乱尾”的紊乱现象。
此外,涡虫的再生本领强悍到可以忽略切的方式。不管是横向、纵向还是斜向切割,都不会影响它的重生。即便将一些重要的系统和组织切掉,比如依次切掉肌肉、皮肤、肠道和生殖系统,涡虫的再生都完全不受影响。就算将涡虫的脑袋也去掉,它依旧可以活蹦乱跳地出现在你的眼前。
涡虫的再生能力还会产生一个奇怪的现象,如果把涡虫的头部一分为二,那么将会产生双头涡虫。两个头对涡虫身体的其余部分起着同等重要的支配作用,而且常常表现出势不两立的架势。
有些双头涡虫最终会分裂,每个部分再生成一只完整的涡虫,而这两只涡虫与原先的双头涡虫是一模一样的,但它们之间并不是亲子关系。
既然切下任何组织块都可以复原,那么问题也来了:满足涡虫再生需要的最小组织块是多大呢?为了解开这个疑惑,生物学家进行了验证,最终发现,这一数字为1/279的虫体。
也就是说,将涡虫均匀的切278刀都不会让涡虫死亡,而且切出来的279份切片,全都可以再生出一只完整的涡虫来。
既然涡虫的再生本领特别强大,那么,这一过程究竟需要多长时间呢?经过反复测算,生物学家发现,如果让损伤的肌肉、皮肤、肠道,甚至整个大脑重新长出,总共只需要一周的时间,可以说非常迅速了。
当然,生物学家并没有停留在表面的观察上,他们迫切地想知道,涡虫体内究竟发生了什么变化,让它产生这种魔力。
很快,科学家找到了答案,原来涡虫的体内有一种叫作成肌细胞的非特异性干细胞在发挥着关键的作用。根据观察和统计,这类干细胞以弥散性的特征散布在涡虫身体内部,约占总体细胞数目的30%。
这种干细胞就是涡虫拥有强悍再生本领的重要因素。体内拥有这种干细胞,就可以参与增殖和分化,从而维护甚至代替损伤的器官。
未来,如果人类想要了解自身损伤后的细胞、组织和器官怎样调节再生,那么涡虫将是一个理想的研究对象,因为它体型不大,繁殖迅速,适宜大批量饲养。
尤其关键的是,涡虫的基因组成有超过80%与人类同源,因此,研究者可以从基因的层面了解涡虫怎样协同调控再生。
通过研究这个合适的模式生物,我们可以搞清楚再生和长寿是如何实现的,从而为促进人类健康做出贡献。
你认为未来人类会实现长生不死吗?或者说像涡虫一样,拥有强大的再生能力
毫不起眼的涡虫的再生能力有多可怕?涡虫这种动物,大多数人应该都见过,它是一种水生扁体动物,体长0.2至10厘米不等,分布于淡水或温暖地区海域,以蠕虫、小甲壳虫以及一些昆虫的幼虫为食。
但大家可能不知道,涡虫的再生能力是非常强的,不同于蚯蚓,蚯蚓可能多切一段,它的再生概率就会小一点,而涡虫并非如此。
美国斯坦佛大学的一位科学家曾做过一个实验。他先把涡虫切了成了4段,神奇的是,涡虫不仅没有死,而且在短时间内重新生长发育,没几天,这4段都长成了新的个体。到了第7天,渐渐地长出了新的头。第22天,所有的涡虫个体就已经再生完成了。
这一现象引起了很多科学家的关注,为了弄清楚涡虫涡虫再生能力的极限,生物学家做了一个大胆的实验,竟然把一只涡虫横着切、竖着切、纵着切,把这只涡虫切成了279段,神奇的是,最后这279段涡虫都长成了一条条全新的涡虫,而且这些涡虫竟然都还保持了“原来的记忆”。
那为什么涡虫会拥有如此神奇的能力呢?
研究发现,原来是因为涡虫体内储存着大量的全能干细胞,这种干细胞占了涡虫身体的20%。
正常来说,绝大部分生物成年后这种干细胞会消失或存在于特定部位,但涡虫不会,仍然会大量存在于体内。
这种细胞有很大的细胞核,但几乎没有细胞质。细胞核内储存着这条涡虫出生时的原始基因。因此,不管是断头还是断尾,是横切竖切还是斜切,涡虫都能够再生,分化,迅速繁殖。
而且科学家在后来的研究中发现,其实人类体内也拥有与涡虫体内相似的干细胞,涡虫之所以在受伤后知道自己如何分化,就是因为它们的干细胞中存在一种“幼稚细胞群体”。
而我们人体内也有类似的表现。比如我们的皮肤在受损后会结痂,新长出来的皮肤几乎和原来一模一样。这也就是为什么人的指纹不会发生改变,除非你把它磨没了。
另外,当我们肝脏受到病毒或是其他因素造成了肝细胞破坏之后,肝脏强大的再生能力就会发挥作用。肝脏会产生新的细胞,来代替那些被破坏的肝脏细胞,让肝脏继续保持基本功能。
但是,人类的这种再生叫不完全再生。一旦受伤达到真皮深层,即使皮肤的伤口恢复也会留下疤痕。
所以人类是不可能再生的,要是像涡虫一样拥有完全再生能力,将会是一件非常可怕的事,大家觉得呢?
我也遇到过,叫涡虫,
十八哲
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