cnBeta.COM|小海葵进食越多长出的触角就越多 科学家发现其中原因
几乎每个学生都知道 ， 猫有四条腿 ， 人类有两条腿 ， 蜘蛛则有可怕的八条腿 。 它们的四肢数量是不可改变的 ， 由它们的遗传密码设定 。 但一项新的研究表明 ， 小海葵是第一个被证明可以根据食物多少长出全新肢体的物种 。
小海葵(Nematostella vectensis)是一种微小的、像花一样的无脊椎动物 ， 生活在北美沿海和英国部分地区的浅盐湖中 。 它们开始时是可移动的幼虫 ， 然后钻进细泥中 ， 在那里发展成成虫 ， 并在其短暂的生命中停留 。 为了进食 ， 它们用充满毒液的触角捕捉小软体动物和甲壳类动物 ， 并把它们拉到嘴里 。 但科学家们一直不知道为什么有的海葵只有4根触角 ， 而有的却有24根之多 。
欧洲分子生物学实验室的发育生物学家艾萨姆-伊克米和同事们在实验室里饲养了1000多只指甲大小的生物 。 在从事另一个项目时 ， 伊克米注意到 ， 海葵吃得越多 ， 它们的触角出现得越快 ， 有些海葵可以在短短几天内长出新的触角对 。 但当喂养速度放缓时 ， 触角的生长也会放缓 。
海葵从嘴边的四个中心芽开始 ， 长成它们的前四个触角 。 此后 ， 新触角的生长似乎是由食物的供应所驱动的 。 当科学家们给海葵喂食正常的盐水虾时 ， 需要5天时间才能长出新芽 ， 而且还需要5天时间 ， 这些芽才能达到完全发育的触角长度 。
【cnBeta.COM|小海葵进食越多长出的触角就越多 科学家发现其中原因】为了发现是什么推动了触角的生长 ， 研究人员翻阅了文献 ， 发现海葵与其他动物、植物甚至酵母相似 ， 有一个细胞信号通路 ， 将营养摄入与发育过程联系起来 。 当研究人员阻断了这一途径 ， 即所谓的雷帕霉素靶点时 ， 尽管它们不断地被喂养 ， 海葵停止了新芽和触角的生长 。
但是 ， 构建结构的配方并非只有一种 ， 研究人员发现 ， 成年阶段的触角与海葵的前四个触角发育方式不同 ， 他的团队确定了肌肉细胞中负责生长这些启动芽的基因 。 研究人员利用基因编辑技术CRISPR ， 然后创造了缺乏该基因的突变海葵 。 突变体的前四个触角芽发育成熟 ， 但没有额外的触角随之而来 ， 即使它们被喂得很好 。 没有基因 ， 海葵根本无法长出新的触角 。 更重要的是 ， 基因活跃的肌肉细胞标志着下一波触角的生长位置 。 而随着它们的生长 ， 邻近的肌肉细胞也会激活它们自己的基因版本 ， 在海葵的身体上形成新芽的涟漪效应 。
一些海葵物种可以活超过65年 ， 它们需要不断地使自己的身体适应不断变化的环境条件 ， 即使是相对简单的结构 ， 如触角 ， 也会使用复杂的遗传程序来做到这一点 。 海葵是动物 ， 但反应更像植物 。 因为它们通常被困在一个地方 所以它们不断地适应环境 而且 ， 像植物一样 ， 海葵会长出新的身体结构 ， 而不是储存能量 。 科学家们认为 ， 这使它们成为研究复杂的机体与环境关系的绝佳人选 。
本文插图
推荐阅读
- 小龙虾|三农探析：池塘养殖小龙虾如何高产？高产养殖技术全解析
- 减肥也能吃的小零食，营养美味，低脂低热量，多吃也不怕！
- 从小就馋此口，比肉香多了，几块钱做一大盘，咋吃都不腻
- 农民|春分时节小麦田间管理，做好这些工作，高产又优质
- 医生|65岁老汉突然昏迷，三小时后离世，医生遗憾：这玩物害了不少老年人
- 将燕麦换一种新吃法，做成小熊造型的饼干，大人孩子都喜欢
- 美食推荐：家常小炒鸡，小炒杏鲍菇，凉粉，干煸五花肉杏鲍菇的做法
- 芝士白汁意粉好吃下饭的小秘诀，快快学起来
- 家常炖老母鸡，不用炖3小时，教你一妙招，40分钟鸡肉软嫩入味
- 不能再经典的小四卷，细节满满~