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世界上能永生的水母

生活 更新时间:2024-10-01 07:35:30

世界上能永生的水母(兩年重生10次科學家揭開)1

金庸小說《天龍八部》中有一個天山童姥,每30年返老還童一次。

海洋中有一種水母,能夠反複變回“童年”。世界上已知物種中隻有它能這樣,被稱為“永生水母”。科學家研究了它幾十年。

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路透社8月31日報道,西班牙科學家近日發表在美國《國家科學院院刊》的研究,揭開了“永生水母”的遺傳密碼。

這種直徑四五毫米的小水母,會不會讓人類“長生不老”的夢想成真?

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這種水母的基因存在突變

“永生水母”的學名叫做Turritopsis dohrnii,中文叫燈塔水母。它的返老還童能力,幾十年來一直是生物科界在研究的一大謎團。

西班牙奧維耶多大學的瑪麗亞·特納、維克多·克薩達和同事們,繪制了永生水母的基因序列圖。

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永生水母的不同生命階段

與其他水母一樣,燈塔水母的生命周期由兩部分組成:在無性階段的水螅體,生活在海底,在食物短缺時期維持生命。當條件成熟,它們成為常見的水母樣,會有性繁殖。

作者寫道,盡管許多類型的水母具有一定的逆轉衰老和恢複年輕的能力,但大多數一旦達到性成熟就會失去這種能力。燈塔水母并非如此。

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他們将燈塔水母的基因序列,與它不會返老還童的近親深紅水母的基因序列比較,看看有什麼不同。

在人類和其他物種中已經證實,稱為細胞端粒的染色體末端,長度會随着年齡的增長而縮短。這是不可逆的變老标志。

比較後發現,燈塔水母的基因組中存在變異,可能使它們更擅長複制和修複DNA。它們似乎也更擅長維護端粒。

這是燈塔水母研究的最新成果,可能給人類研究抗擊衰老的一個新方向。

兩個學生發現它會返老還童

這一物種1883年在地中海首次發現。100年後兩個學生意外發現了它這種古怪的“永生性”。

1988年夏天,20多歲的德國學生克裡斯蒂安·索默和同學喬治·巴韋斯特雷洛,在意大利裡維埃拉的拉帕洛小鎮度假。索默是意大利薩倫托大學海洋生物學的學生。

一邊度假,一邊做些小水母的研究。他們在波托菲諾懸崖之間,潛入海水尋找水母,用非常細的網收集,因為水母在海水中難以察覺它的存在。

他們收集到一種紫色的小型水母,養在老師費迪南多·博羅教授的實驗室。

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索默就忘了它們。

幾天後想起來再檢查,索默發現,水母不見了,水箱底下沉積了幹癟的水螅體。

兩個學生很困惑。他們又收集了一些水螅體水母監測,直到它們長成水母。

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一般來說,這些水母會在産卵和生産幼蟲之前成熟。

但當他們再次檢查時,驚訝地發現了許多新的水螅體。這些水螅體長成會遊動的水母之後,受到刺激或壓力,又會直接變回水螅體,跳過了受精和幼蟲階段。

博羅教授說:“這一觀察具有革命性。”

生物學家說:這是不可能的

索默和巴韋斯特雷洛的觀察結果在一次研讨會上報告,還給這種水母起了“不朽水母”和“永生水母”的綽号。

水母研究專家沃爾克·施密德說:“這是不可能的。”

研究會在一個海洋實驗室。博羅說,他們現場做給施密德看。

潛水帶回水母,在施密德的眼皮底下,用鑷子輕輕一鉗,水母就變成一團紙一樣“囊”,落到水箱底,然後變成水螅體。

施密德很驚訝。

這一發現引起了全世界的關注。博羅說,他的另一個學生斯特凡諾·皮拉諾一起參加了研讨會,加入了研究,并開始與施密德合作。

蝴蝶變回毛毛蟲

當時他們采集這種水母的拉帕洛,一個世紀前弗裡德裡希·尼采在那裡,他說:“一切都在繼續,一切都回來了;永恒地轉動着存在的輪子。一切都死了,一切都再次開花……”

燈塔水母的返老還童,變成了生物學中的一個梗,跨界到了文藝領域。

1996年,博羅和同事們發表了題為《逆轉生命周期》的論文。他打了個比方:蝴蝶變回了毛毛蟲。

還有另外一些比喻:雞變回一個蛋,然後又生了一隻雞;青蛙變回蝌蚪;老人越來越年輕,變回了胎兒。

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後來,它又被稱為“本傑明紐扣水母”,綽号來自電影《返老還童》的主角名字。它這種特性,還出現在日本電視劇《14個月》中。

研究燈塔水母最狂熱的科學家,也許是日本的新久保田。

十幾年中,他每天至少花3小時照顧燈塔水母,出國參加學術會議也要将水母養在便攜式冰箱裡帶着。他還是個歌手,五年中發行了6張專輯,幾十首歌中許多是“燈塔水母之歌”,比如:“我有一個特别的秘密,沒有其他人可以擁有:我能——是的,我能!——恢複活力。”

兩年“重生”10次

燈塔水母能活多久?這是個很棘手的問題。

“很多深海科學研究需要很長時間。”倫敦自然史博物館館長米蘭達說,“對水母的生存研究還必須有完美的條件,它們不會受到任何外部事物的傷害,例如人類或其他捕食者。”

自1990年以來,新久保田一直保持着永生水母種群的生命周期循環。他在顯微鏡下将微型鹽水蝦卵切成薄片,可以讓小水母輕易吃下。他報告說,兩年中,他養的水母群落在自然狀态下重新恢複年輕狀态多達10次,有的時候間隔僅為一個月。

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燈塔水母可能會改變規則,在它生命的任何階段,恢複為水螅體,一次又一次地重新開始它生命周期。簡單地說,它不會死。

但這隻是在生物學不死。它會死亡,可能被捕食者殺死,比如魚、烏龜以及海蛞蝓,可以吃掉它。

永生水母最早在地中海發現,但世界各地海洋中都有它們的蹤迹,且各地永生水母的基因都相同,因此它不可能僅僅通過洋流旅行。一種流行的理論是,船舶将它們廣泛散布,它的“永生性”使它成為一個優秀的搭便船者。

但各地永生水母長相不同。研究人員發現,巴拿馬等熱帶地區的永生水母隻有8條觸須,而在地中海和日本等溫帶水域,則有24條或更多。目前尚不清楚為什麼不同。

永生水母在全球旅行而沒有引起注意,一個原因可能是,它沒有明顯的負面影響,不像其他入侵物種那麼野。

不能抓了水母去做護膚霜

關于西班牙科學家的最新研究成果,美國佛羅裡達海洋研究所所長、水母專家蒙蒂·格雷厄姆說,它沒有直接的商業價值。

“我們不能把它看作:嘿,我們将抓捕這些水母并将它變成護膚霜,”他說,“我認為這是将打開一扇通往值得追求的新研究方向大門的論文之一。”

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巴黎水族館展示45種不同的水母

博羅的學生斯特凡諾·皮拉諾認為,永生水母可能有助于對抗癌症。像癌細胞一樣,“這種水母的一些細胞應該能夠關閉一些基因并打開一些其他基因,重新激活在生命周期早期階段使用的基因程序。”

他說,通過研究永生水母細胞是如何做到的,科學家可能會找到與治療癌症的線索。

最新研究的作者瑪麗亞·特納說,他們發現的基因可能與人類衰老有關。他們可以激發再生醫學的靈感,或者提供對癌症和神經退行性疾病等與年齡相關疾病的見解。

“下一步是在小鼠或人類中探索這些基因變異。”她說。

橙柿互動·都市快報 記者 金盈盈 綜合報道

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