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2013年春天,生物学家Michael Abrams把一只年轻水母的两只触手砍了下来,然后他就见证了他从没见过的神奇景象。

他的博士学位导师、加州理工学院生物学家Lea Goentoro回忆道:“他开始大喊大叫说‘你绝对不敢相信!快来看看发生了什么。’”

Abrams的月亮水母(Aurelia aurita,商业性观赏水母)重新长出了自己的触手,其实他的导师和研究团队都预料到了这个结果,许多海洋无脊椎动物包括月亮水母的息肉时期都会以这种方式再生。

让人惊讶的并不是它的触手再生,而是这只月亮水母曾经把它的剩余6个触手重新安排过为止以让它们围着身体分布匀称,而在它的息肉再次长出时它又把触手空间再次还原方便新的触手长出。保持平衡对水母的运动至关重要。

这些学者们都被这一现象惊奇了,这是学界新知,被称为“对称化”(symmetrization),因为水母经常受伤(有时是因为被食肉动物追捕而落伤),对称化是它们拯救自己的重要法宝。

没有参与研究的美国缅因大学海洋生物学家Sara Lindsay介绍,这个研究很新奇、震惊,也是一项相当了不起的探索工作。

弯曲息肉

Goentoro和同伴们本来都可能轻易把这个研究发现给忽略了,因为他们设置的课题是研究道恩灯塔水母(Turritopsis dohrnii)的触手再生问题,不过当时他们在等待标本到达,所以就拿这些普通的月亮水母先练习实验操作。

在观察过它们重组“八肢”的方法之后,Abrams又重复做了几次实验验证自己是否出错,结果仍然如此。

在他反复确认过自己的观察没错,月亮水母确实在失去触手期间重新分配肢体平衡(这个过程需要12小时~4天)之后,Abrams和他的研究团队面临下一个问题:这些水母是怎么做到这一壮举的?

在几次失败的尝试之后,他们注意到了水母的肌肉组织。给水母喂食肌肉松弛药物之后它们就没法完成这个对称化过程了,反之给它们更强的肌肉强度会让这些幼年水母的对称化过程加速。

这表明是肌肉在推动着它们的触手生长出来。Goentoro说:“就像挤压力球一样,你挤一边另一边就会凸出来。”

回到正轨

恢复对称性保持身体平衡是海洋动物的必需技能,身体不对称的水母没办法推动自己的身体在水中前进并准确喂食。

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就像一辆汽车,失去任何一个轮子都没法继续前进,但是如果你把车轮换一下位置把边边上的车轮挪到中间,这辆车又能重新移动了。

Lindsay说:“这并不是取代失去的那一部分而是暂时顶替它的功能,水母会这个技能听起来还是很酷的。”

Goentoro还补充说,这一现象的发现能帮助科学家研究可再生的机器,甚至是人类自己的四肢。

她说:“我们希望它能给予生物材料新科技、新技术一些灵感,而不仅仅是再造一个丢失的组成部分,而是重新分配残留部分的功能。”

本文译自 NationalGeographic,由 小笨 编辑发布。

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