一只“手”长出一只海星,或许能帮人类研究断肢

百科   2024-12-09 11:11   北京  

我们都知道壁虎、蚯蚓有强大的再生能力,遇到危险撇下自己的一部分就走,那你知道海星也可以吗。


要是在我的餐盘里断掉也能再生就好了


自切是一种动物将身体的一部分分离出来并存活下来的能力。蜥蜴可以断掉尾巴逃跑,蝾螈可以重新长出四肢、眼睛、下颚、脊髓等,而海星切断一条或多条手臂后,不仅能重新长出断掉的手臂(但肯定比原来的小),被切掉的手臂还能自己爬然后慢慢长出新的海星,仅需几个月的时间。


一条大胳膊长出来的小海星


海星可以做到这一点主要因为它们断掉的部分只要带有中心盘的碎片,就都还有重要的器官,包括产生生殖细胞的生殖腺(海星的精子和卵子会在水中相遇完成受精)。所以海星断臂的原因除了有时为了逃离捕食者;还有很大可能是为了自体繁殖——一条胳膊长成一只海星或者胳膊自己跑得远把卵散播得远繁殖几率更大;还有说法是水里温度一高它们就断手降温。


海星抱在一起,只是便于精子和卵子相遇,并无交配之实。

顺便说一下你吃海星吃的也是它的生殖腺和籽

图源:ar.inspiredpencil


但海星的自断和再生过程是如何运作的仍然是一个谜。最近一组科学家在红盘海星(Asterias rubens)身上发现了一种神经激素,这种激素负责引发肢体切割。研究合著者Maurice R. Elphick说:“发生自切术的区域的组织已经预先适应了,以促进快速再生。”


这项新研究的团队正在研究哺乳动物中一种叫做胆囊收缩素(CCK)的神经激素。他们也很好奇海星体内类似的神经激素是如何起作用的。


胆囊收缩素在人体中的一个生物作用是刺激胆囊收缩,胆囊收缩迫使胆汁进入肠道,促进食物消化。CCK也抑制摄食行为。当胃变得饱满,食物进入肠道时,CCK是一种激素,它会向大脑发出信号,告诉大脑是时候停止进食了。



考虑到CCK在哺乳动物摄食行为中的作用,Elphick的团队开始研究一种名为ArSK/CCK1的胆囊收缩素型神经激素在海星进食时是如何起作用的,他们观察到它触发了一些海星的自主性。


胆囊收缩素类神经激素在海星和人类身上的作用相似。它们与靶细胞表面的特定受体蛋白结合。然后结合触发一个信号,最终改变目标细胞的一些特性。其中一个变化是肌肉收缩。在人类中,它会导致胆囊收缩,但对海星来说,这些神经激素引发的收缩似乎与自残有关,因为它导致海星手臂底部的肌肉收缩,也影响了自切开术后手臂的脱离和伤口的闭合。


虽然胆囊收缩素类神经激素在海星和人类身上的作用方式非常相似,但这两种生物已经进化到使用它的方式不同。不过这些相似之处依然意味着进一步的研究可以帮助研究人体组织再生和更好地治疗肢体损伤。



来源 | scientificamerican

翻译 | 赵之遇

部分图片 | 图虫创意

微信编辑 | 赵之遇

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