这种动物掌握了永生的秘密 而且身体切成几块就能变成几只
水螅,这种奇特动物对于一些读者来说可能会有点陌生,但是它们绝对是最让生物学家着迷的动物群体之一。
生物学家们很喜欢对它们施加各种暴力,然后观察它们的再生能力,而水螅也从来不会让人失望。
最常见的实验是,将水螅切成两半,只要几天时间,切下的头部就会长出一个新的身体,而身体也会长出一个新的头来,从此变成两只水螅,唯一的问题是两只水螅谁也不认识谁。
事实上,这些动物远不止再生能力突出这一点让人着迷,它们是相当独特的动物群体,甚至可能掌握了永生的秘密!
水螅是刺胞动物门水螅钢下一个类群的总称,它们分布在全世界的淡水和海水中,体长在10-20毫米之间。
水螅纲的许多成员在发育过程中,都会经历从相对安静的水螅体到能够自由游动的水母体转变,这也是其它许多种类刺胞动物的一个发育特征。
但是我们这里所说的水螅,这个群体在发育过程中不会跨越水螅体阶段,它们一生都是长着一个管状的身体,加一个被触手包裹的头部。
水螅的尾部会分泌粘性物质,可以将自己粘附在水生植物,以及落叶、枯枝等漂浮物上,等待水蚤等水生小型无脊椎动物靠近,并捕食它们。
△ 刺胞动物刺细胞的工作原理
它们头部的触手非常灵活,且可以伸长到身体的四五倍长,一旦触手接触到猎物,就会激发它们作为刺胞动物的本能,刺细胞中的刺丝囊会瞬间射向猎物,并注射神经毒素来麻痹猎物,然后所有的触手都会在短时间内参与攻击,30秒内就能制服猎物。
水螅在不进食时,它们嘴巴和身体的其余部分都被一层连续的细胞封住,所以当它们捕捉到猎物时,它们需要在身体上撕开一个洞来吞噬猎物。
它通过发送神经信号将嘴巴张开,然后身体表层被长大的嘴巴撕开,它们的嘴巴能够张大到足以吞下比自己更大的猎物。
作为刺胞动物,水螅的身体结构非常原始或者简单,它们没有我们熟悉的那些动物器官,也没有可识别的大脑和真正的肌肉,但是在捕猎这件事上,它们算得上高效。
您会发现,水螅要么是棕褐色的,要么是绿色的,对于那些绿色的水螅来说,实际上它们并不需要太努力地去捕食猎物。
因为在长期进化过程中,它们与一些藻类形成了有趣的共生关系。
这类水螅被称为绿水螅,它们让那些单细胞藻类在自己的体内生存繁衍,绿色的身体是因为藻类的叶绿体。
所以,您可能已经猜到了,它们的共生关系就是水螅给藻类提供庇护所,而藻类通过光合作用给水螅提供一些能量。
当然,科学家最关心还是水螅的再生能力,几个世纪以来,生物学家在水螅身上做了无数的实验来观察它们的再生能力。
然而,随着研究的深入,科学家发现水螅可能是真正能够永生的动物。
1998年,生物学家丹尼尔·马丁内斯 (Daniel Martinez) 第一次提出这种动物在生物学上是永生的,他通过研究水螅随着时间推移死亡率变化情况来判断这一点。
关于如何描述衰老现象,有两个关键的指标,一个是随着时间推移死亡率显著增加,另一个繁殖能力下降。
但是,丹尼尔·马丁内斯的实验证明,水螅无论年龄大小,死亡率都保持在每年每167只水螅1只死亡的水平。
之后科学家证明了水螅确实不会衰老,原因是它们的干细胞具有无限自我更新的能力,大约20天时间,水螅就会自我更新一次。
干细胞能够不断分裂并分化成身体的任何细胞类型,人类和其它大部分动物也都有这种细胞,不过它通常只出现在胚胎发育的最初几天。
一条水螅由5万到10万个细胞组成,而几乎所有这些细胞都是由三种特定的干细胞群组成,因此水螅有会被称作“胚胎动物”。
水螅有着极强的再生能力也是因为它们的干细胞,因为这些干细胞可以让它们身体缺什么就发育出什么。
也正是由于干细胞的全身分布,实际上无论你怎么切水螅,切成几块,只要生长条件允许,它们切下的身体部分就会发育成一只新水螅。
不过,强大的再生能力,以及不会衰老的体质,并不意味着这种动物不会死亡,实际上水螅非常脆弱,甚至环境稍有变化它们都无法存活。
有趣的是,当环境变得恶劣时,它们就会发育出卵巢和精巢,转向有性生殖,以此来提高基因的多样性试图适应环境。
△ 水螅的出芽繁殖过程
而正常情况下,它们是以出芽的方式进行无性生殖——就是在身体上长出一个侧芽,随着时间推移这个芽脱落变成新的个体。
好了,水螅的探索就到此为止,这种动物简单的身体结构经常掩盖了它们生命的复杂性,您很难想象如此简单的动物拥有强大的捕食能力,以及无休止的身体更新和再生能力。

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