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这个能反复“涅槃”的物种,是何方神仙?

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这个能反复“涅槃”的物种,是何方神仙?

以下文章来源于原理 ,作者 Scott Sayare

作者:Scott Sayare

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从很早开始,人们就认为蝾螈是一种有着 ” 超自然 ” 神奇力量的动物,在许多文化中都流传着类似的传说。蝾螈的英文 “Salamander” 一词被认为来源于古波斯语,其发音在古波斯语中的意思是 ” 火在里面 “。

2000 多年来,人们一直认为蝾螈不怕火,甚至以为它们在与火接触时能扑灭火焰。在中文里,蝾螈也有 ” 火蜥蜴 ” 的别称(其实它们并不是蜥蜴)。亚里士多德和达芬奇都曾记录过蝾螈这种神奇特点。典籍《塔木德》中就有记载道:在皮肤上涂抹蝾螈血就不再怕火。然而事实却并非如此,” 蝾螈不怕火 ” 仅仅是一则没有根据的流言。

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蝾螈的确具有一项神仙般的技能——它们具有再生能力。如果你切除了蝾螈的尾巴、胳膊、腿或身体的任何一个部分,并不会留下疤痕或出现残肢,它们会用一个完美的新生的附肢来代替失去的附肢,再次生长出复杂的肌肉、神经、骨骼和其他部分,就像树苗发芽一样。200 多年来,科学一直在研究蝾螈,以试图了解这种神奇的机制。但随着研究的不断发展,近年来科学家们开始思考,是否有朝一日能有机会将这类复制再生奇迹用在我们人类身上?

换句话说,蝾螈是再生医学的希望吗?

2018 年,一个国际团队经过长期努力,终于完成了对美西钝口螈(axolotl)的基因组测序。美西钝口螈是一种蝾螈物种,其基因组大小相当于人类基因组大小的 10 倍。2019 年初,肯塔基大学的一个研究小组将其基因组定位到染色体上。这是迄今为止完成的最大规模的全基因组测序被测序。据哈佛医学院钝口螈实验室的负责人Jessica Whited介绍,对于那些希望有朝一日医学能解决再生问题的人来说,美西钝口螈是一本完美的指导手册,只不过它的语言还有待被破解。

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美西钝口螈是最常被研究的一种奇怪而可爱的蝾螈,它们来自墨西哥。除了四肢外,美西钝口螈还可以再生下颌、视网膜、卵巢、肾脏、心脏、呼吸器官、脊髓和大块的大脑区域。它能从各种伤口中痊愈而不会留下疤痕。

除此之外,美西钝口螈还能在不产生任何免疫反应的情况下,将同伴的身体部位当成自己的。这种特殊的性能使钝口螈被迫 ” 忍受 ” 了一些更奇怪的科学实验。在第二次世界大战后,东德的科学家将体型尚小的美西钝口螈移植到体型更大的美西钝口螈背部,它们的循环系统被连接了起来。

虽然钝口螈可以从几乎任何身体上的创伤中恢复,但人类似乎还是已触到了这种复原能力的极限——我们几乎摧毁了它们的自然栖息地,而且,在水族馆和实验室之外,美西钝口螈几乎已经灭绝了。

图 | salamander724/Wikicommons

最常见的美西钝口螈是被科学家称为白色变种的那一类,这种钝口螈看起来很像水獭和短鳍鳗杂交而成的半透明胎儿。这种小生物曾经在网上风靡一时,人们很喜欢它可爱的 ” 微笑 “。在墨西哥,阿兹特克人曾称它是种神圣的化身,但现在如果再说某个人长得像钝口螈,那就是种侮辱了。

在它钝而扁平的头部后,延伸出一个膨胀的躯干,最后是一条长长的鱼尾形状的尾巴。钝口螈可以长达近 0.3 米,四条细小的腿从身体上垂下,像进化时随意添加的产物。它在两侧脸颊后面都 ” 戴着 ” 一个看起来像红色羽毛的项圈,这些纤毛状的鳃漂浮在水面上,轻轻颤动着在水中散开。如果你把这些鳃剪掉,它们也会长回来。这种动物究竟是如何做到这一点的,或者说它们是如何再生任何器官的,都是我们尚不清楚的问题。

就像美西钝口螈一样,我们的进化祖先似乎曾经也有再生能力,人类儿童实际上仍然重新生长出手指最后的关节上方的指尖部分,但这是我们已知的唯一复杂的再生能力。相反,成年的我们很容易变得伤痕累累。为什么我们在进化中失去了再生能力还不清楚。然而,从目前的进化优势来看,找回这些失去的东西可能是件好事,让截肢的人可以恢复四肢,瘫痪者可以再次行走,各种退变和衰退都可以逆转。

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再生能力并不是美西钝口螈唯一获得的生物学上的 ” 奢侈的奖励 “,也并非它们身上最主要的谜团。美西钝口螈身上的另一个难题是,它究竟是什么。

大多数两栖动物在生长成陆生成年体之前,都是以水生幼体开始生活的,比如蝌蚪。但美西钝口螈似乎是一生都是青少年,即使到了性成熟期,也仍停留在幼体阶段,它们也因此得名 ” 蝾螈彼得潘 “。这种保留幼体特征的现象被称为幼态延续,它困扰着分类学界。几十年来,分类学家一直在争论,这种幼态延续的物种是否算得上是一个独立的物种,还是只是虎纹钝口螈的幼年形态。

令人困惑的是,有时美西钝口螈会在某些尚不清楚的情况下被刺激,进入最后的转化,它们的鳃和鳍会消失,然后离开水。1920 年,英国生物学家赫胥黎(Julian Huxley)发现,他可以通过给美西钝口螈喂一点羊的甲状腺,使它们变态发育。

从生物学的角度来说,这种变化就像一位中年人有一天突然肩膀变宽了,向前倾手撑地,奔向丛林中变成了一只大猩猩。但在法国的《19 世纪通用大辞典》(Grand Dictionnaire Universel du XIXe si è cle)中,美西钝口螈被认为是 ” 最不完美、最未进化完成的两栖动物 “:它是一种落后的生物,但也可以突然变成一种更高级的生物。

参考链接:https://aeon.co/ideas/consider-the-axolotl-our-great-hope-of-regeneration

文章经授权转载自公众号 ” 原理 “,转载请联系原账号。

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