蚯蚓失去再生能力(蚯蚓并不像传说中那样擅长再生)
经常看异能类小说、漫画和影视作品的朋友们应该知道,超能力中有两项非常强力的存在:自愈和再生。这两项能力经常是相辅相成的,但彼此之间还是有些区别。
自愈能力主要是可以让伤口快速愈合,算是细胞活性和自愈因子异于常人的能力,但是不能断肢再生,如果胳膊被削下去,只能保证断口愈合得较快,胳膊长不出来;而再生能力就比较强了,即便是失去了一部分肢体也能够重新生长出来,一般来说这样的设定都会附加一条“只要头部不被完全破坏就不会死亡”。
当然了,二次元作品跟现实是两回事,提到现实中拥有再生能力的动物,大家可能优先想到的是蚯蚓。
蚯蚓
90年代我国掀起了科普热潮,我仍然记得当时我上小学,自然课上就有一门实验,让小朋友们抓蚯蚓来切开,然后观察它们再生。不过这个实验的结果是全班师生没有一个人能成功,蚯蚓全死了,后来也没人再提这件事。
长大以后我也深入了解和学习了一下研究学者们关于蚯蚓再生能力的论文,才知道蚯蚓的再生能力并不是“超强”,而且还受太多因素影响——截断位置、断面状态、环境温湿度、外界干扰、蚯蚓的个体差异……断开之后能够顺利再生的蚯蚓实在是少数。
所以今天咱们就来探讨一下关于动物再生能力的问题。
小翅稻蝗Oxya yezoensis
简单来说,动物学中的再生指的是动物受到损伤后由细胞、基因组对损伤部分进行重组、恢复,从而保持形态完整性的过程。
同时,再生又可以分为完全再生和不完全再生,严格来讲的话所有物种都有一定的再生能力,人类也有,比如身上什么地方因为摔伤而“掉了一块肉”,那么缺的这块肉恢复痊愈的过程也可以算是再生;肝脏如果手术切除了一部分,也有可能逐渐变得完整,这也是再生。
再生能力有强有弱,自然界中有很多动物擅长肢体再生,给大家举几个例子。
第一个例子是昆虫,就像上图的小翅稻蝗,被人抓到以后会挣扎,很容易把自己的腿挣断。但是只要没有影响日后的行动能力,它就能够在接下来数次蜕皮后逐渐长出新的腿。
第二个例子是虾蟹,比如下图的招潮蟹。
大西洋砂招潮蟹Uca pugilator
招潮蟹最有趣的特征就是两条螯肢一大一小,其中大的那一条叫求偶螯,用来挥舞着求偶和战斗;小的那一条叫取食螯,用来在地上夹东西往嘴里送,可以说是分工非常明确。
但是战斗难免会受伤,如果招潮蟹的求偶螯断掉了,那么它接下来的几次蜕皮中,原本小只的取食螯会逐渐变大,成为新的求偶螯,而之前断肢的地方会逐渐长出小螯,成为新的取食螯,左撇子变右撇子,右撇子变左撇子。以后如果求偶螯又断了,则会重复这一过程。
第三个例子是蜘蛛,比如下图的墨西哥红膝头。
墨西哥红膝头捕鸟蛛Brachypelma smithi
养过捕鸟蛛的朋友应该知道,如果蜘蛛因为蜕皮事故导致某条腿或某几条腿卡壳断掉,那么只要能保证它继续进食和生活,那么下次蜕皮时它缺掉的腿就会长出来。
不过第一次蜕皮只能长出很小的部分,第二、第三次蜕皮后才会明显变大,四五次蜕皮后基本能恢复原状,但也有可能不会长到原本的大小,看上去比其他原本就有的脚要小一号儿。
前面举的例子都是节肢动物,肢体再生是它们非常普遍的能力,接下来我们再看看脊椎动物中的爬行类。爬行动物中有一部分蜥蜴种类拥有“自割”能力,主要运用在尾巴上,比如大家都很熟悉的——壁虎断尾。
豹纹守宫Eublepharis macularius
除了我们平时经常在墙上看到的壁虎之外,爬行动物中有很多种蜥蜴都拥有断尾再生能力,例如上图中的豹纹守宫。
但是爬墙壁虎的断尾更常见,而豹纹守宫的断尾很少见,只要没把它吓到屁滚尿流,豹纹守宫一般都不会进行自割。
这是因为它们跟常见的壁虎不同,见过豹纹守宫的朋友都知道它们有一条粗粗的尾巴,这里是豹纹守宫的能量存储区域,类似驼峰,当食物短缺时它们就会消耗尾巴里储存的脂肪和能量,不到万不得已不会自行断掉。
所以要看一个人养豹纹守宫养得好不好,看守宫的尾巴就知道了,如果尾巴粗粗壮壮的,就代表它食物富足、状态优秀;但如果尾巴干瘪瘦小,那就是根本没达到它日常所需的营养要求。
四线石龙子Plestiodon quadrilineatus
上图中的蜥蜴是四线石龙子,也是我国很常见的物种,跟蓝尾石龙子很像,都有一条荧光蓝色的大长尾巴。
这条颜色醒目的尾巴也经常被石龙子用来自割,因为断掉的这部分颜色很艳丽,更容易吸引天敌的注意力,石龙子可以借此机会溜之大吉。
但是大家需要知道的是,尾巴断掉后即便再长出来也不会跟原本的尾巴一模一样,通常是又粗又短。而且还有个情况就是有时候蜥蜴的尾巴会没断完全,只断裂了一半耷拉在那里,这种情况下尾巴也会再生,而且基部会跟原本断了一半的伤口愈合,形成开叉的两条尾巴尖。
说完爬行动物我们再说一下两栖动物,这就不得不提人类研究再生能力领域的著名模式生物——墨西哥钝口螈。
钝口螈Ambystoma mexicanum(宠物型)
其实两栖纲、有尾目中有很多物种都有再生能力,但墨西哥钝口螈在这方面是最优秀的,也很有可能是整个脊椎动物中再生能力最强的。
通过各项研究实验后人们发现,在条件合适的状况下,钝口螈的尾巴、四肢、眼睛、内脏都可以在损伤后进行再生。对钝口螈再生机制的研究和相关细胞、DNA的提取以及在医学上的应用也一直没有停止。
哺乳动物的再生能力比较弱,目前来说已发现拥有肢体再生能力的只有寥寥几种啮齿类,例如睡鼠Glis glis,它们的尾巴也可以进行自割,断掉的伤口会快速愈合,然后逐渐重新再生,包括尾椎、肌肉、皮肤和被毛。
睡鼠再生之后的新尾巴会披着浓密的长毛,像大刷子一样,跟原本的尾巴毛不同。
另外科学家们还在实验室中培育出一种拥有再生能力的小家鼠(墨菲罗斯鼠),最初是为了研究免疫系统而选育出来的,但后来发现它们拥有哺乳动物中极少见的再生能力,也成为了重点研究项目,以后的研究成果很有可能会应用在人类医学上。
睡鼠Glis glis
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