生活|被砍成两段的蚯蚓见面，是父慈子孝还是兄友弟恭？
雨后潮湿的地面上 ， 总是能见到不少蠕动爬行的蚯蚓 ， 对这些平时深藏地下的生物 ， 你了解多少呢？快来看看它们的神秘生活吧 。
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图片来源《世界的另一端》
行走的粉碎机
在世界各地温暖潮湿的土壤中 ， 总是永不停息地穿梭着一只只身体灵活、伸缩自如的黑暗精灵——蚯蚓 。
它们就像行走的粉碎机 ， 将土壤中腐烂的有机物吞入腹中 ， 经过消化再排出体外 ， 这样就能形成松散细碎并且富含氮、磷、钾等多种养分的天然肥料 。
在蚯蚓肠胃中发现的“二烷基呋喃磺酸类”表面活性剂 ， 不仅可以让它们高效地消化含有泥土的食物 ， 还能保证蚯蚓的消化系统免受植物多酚的不利影响 。
严格来说 ， 蚯蚓并不是一种生物 ， 而是环节动物门环带纲寡毛类无脊椎动物的统称 ， 分类学上属于单向蚓目 。
我们常说的蚯蚓 ， 是一个包含多个物种的动物类群 ， 这些类群无论是体色还是体长都存在一定差异 。
现有的分类记录表明 ， 我国大陆地区已发现的蚯蚓种类有三百多种 ， 其中大多数分布在我国的南方一带 。
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与手一样长的蚯蚓 ， 图片来源 Flickr
蚯蚓身材匀称 ， 从前到后呈圆柱形走向 。 作为环节动物门的代表物种 ， 蚯蚓的身体分节 ， 并且大部分体节就像是复制粘贴的产物 ， 几乎完全相同 。 只有在靠近头部的地方 ， 部分体节愈合成生殖环带 。
因此 ， 当你捡起一只蚯蚓却分不清它的头尾时 ， 只要找到身体上的环状凸起 ， 就找到头部所在的位置了 。
蚯蚓是雌雄同体的生物 ， 它们身体上凸起的生殖环带处分布着雌性生殖孔和雄性生殖孔 ， 分别可以排出卵子和精子 。
虽说是雌雄同体 ， 但大部分蚯蚓还是选择异体受精 ， 以两性生殖的方式繁育后代 。 不过 ， 也有一些种类可以进行孤雌生殖 。
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正在交配的蚯蚓 ， 图片来源 flickr
蚯蚓的生殖环带上不仅分布有生殖孔 ， 同时也分布有纳精囊孔 ， 当两只情投意合的蚯蚓相遇后 ， 其中一只会将自己的雄性生殖孔对准对方的纳精囊孔 ， 把精子送入囊内 。
【生活|被砍成两段的蚯蚓见面，是父慈子孝还是兄友弟恭？】接受精子后 ， 雌性生殖孔会产生卵子 ， 并以环带处分泌的蛋白粘液包裹卵子 。 随后 ， 全副武装的卵子被肌肉运动推送到纳精囊孔处完成受精 。
受精完成后 ， 外壳硬化的卵茧就会被蚯蚓排放在合适的环境中 ， 等待孵化 。
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蚯蚓卵茧 ， 图片来源 wikipedia
完美再生的秘密
再生（regeneration）是指生物个体对非自然丢失部位的修补和复原 ， 是生物适应环境的重要机制之一 。 在无脊椎动物中 ， 环节动物普遍具有快速再生完整体节的强大再生能力 。 蚯蚓作为环节动物门的典型代表 ， 其再生能力一直备受关注 。 研究发现 ， 对于再生能力较强的蚯蚓 ， 如果被拦腰斩断 ， 无论是切断头部还是尾部 ， 都可以再生 。 一些王者级别的选手 ， 甚至可以在头尾均被切断的条件下再生 ， 但多数蚯蚓只有保有头部的一段可以再生 。 所以 ， 对于大多数蚯蚓来说 ， 并没有机会看到身体的另一半 ， 生成另一个自己 。 而且 ， 就算有幸彼此相见 ， 对于缺乏思维能力的蚯蚓来说 ， 辨别出另一个自己也是不太可能的事 ， 因此也只能“相忘于泥土”了 。事实上 ， 蚯蚓的再生能力并不像人们想象的那样强大 ， 断体的蚯蚓在再生过程中很容易因为能量消耗过多而死亡 。
【生活|被砍成两段的蚯蚓见面，是父慈子孝还是兄友弟恭？】此外 ， 如果断体的蚯蚓原本就身体状况不佳 ， 或者周围环境不好 ， 氧气水分不足 ， 蚯蚓就很难完成再生的重任了 。
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夹杂带丝蚓（Lumbriculus variegatus）被切头去尾后完成再生 ， 图片来源爱荷华大学网
研究表明 ， 蚯蚓是否可以再生与伤口的断裂方向有密切关系 。
蚯蚓身体内部 ， 除了贯穿全身的两条背腹主血管外 ， 还在每段体节中分布着大量的微血管 ， 这些微血管可以保证每段体节都能维持简单的自循环 。
当蚯蚓被横切为两段后 ， 每段体节内的血液可以暂时通过微血管维持血液循环 ， 从而有机会完成再生 。
在蚯蚓断裂后 ， 伤口处的血管以及肌肉组织会迅速收缩 ， 同时血细胞也会大量聚集形成栓塞 ， 帮助伤口闭合并修复 。
伤口愈合时 ， 附近已经分化的细胞会脱分化 ， 回到原始未分化状态 ， 同时蚯蚓体内未分化的细胞也会向伤口处聚集 ， 然后进行再分化 ， 完成损失器官和组织的再生 。
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蚯蚓解剖图 ， 图片来源台湾科学人杂志网
有关蚯蚓再生的研究报告十分丰富 ， 但对其背后复杂的分子机制却一直难以阐明 。 相较之下 ， 关于脊椎动物（斑马鱼、老鼠）以及棘皮动物（海星）的再生实验或许可以帮助人们解开再生之谜 。
柠檬树下你和我
再生能力一直是人类可望而不可及的神秘力量 ， 但在自然界中 ， 不仅是蚯蚓 ， 海星、蝾螈和其他许多生物都能实现自我3D打印 。
当我们在夏夜看到壁虎断尾再生的时候 ， 是否也会发出柠檬精的疑问：为什么我们人类就不能在需要的时候 ， 生出新的手臂、腿或者是心脏呢？
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断尾的壁虎 ， 图片来源新华网
事实上 ， 人类的身体和其他动物一样 ， 在细胞水平上一直不断进行着再生和重建：我们可以自主修复身体上较小的创伤 ， 成人的肝脏受损时也可以重新长出部分组织 。
但人类的再生能力也就止步于此了 ， 我们无法再生出一个完整的器官或肢体 。 这是因为人类在出生以后 ， 逐渐失去了再生的“终极原料”——多能干细胞 。
我们发育之初的胚胎干细胞具有全能性 ， 可以分化形成各种组织器官 ， 但在成长过程中 ， 它们逐渐被各种成体干细胞所替代 。
成体干细胞分化能力有限 ， 只能分化成某种特定的组织或器官 ， 例如 ， 骨髓中的造血干细胞可以生成血细胞 。
可是 ， 具有再生能力的生物就另当别论了 ， 它们的干细胞不仅在整个生活史中都保持着分化能力 ， 同时 ， 它们还可以在身体受损的时候迅速形成一团未分化的细胞——再生原基 ， 接着朝着所需要的方向进行分化 ， 形成新的器官和肢体 。
目前 ， 科学家仍在不断进行着将已分化的细胞诱导形成多能干细胞的试验 ， 研究者们相信 ， 只要能够破解这一谜题 ， 就有希望找到某种方式 ， 让人类再生出新的器官和肢体 。
或许 ， 这个过程充满了未知的艰辛 ， 但探索的步伐不会停止 。
参考文献：
[1] 齐莉萍. 蚯蚓再生能力的研究[J] ， 应用与环境生物学报,2002(03):276-279.
[2] 徐芹. 中国陆栖蚯蚓分类研究史探讨[J].北京教育学院院报,1999,(03):27-30.
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来源：蝌蚪五线谱
编辑：米老猫
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