科學家發現雌性蝗蟲的中樞神經系統具有類似超級英雄的能力
特拉維夫大學最近進行的一項研究發現,雌性蝗蟲擁有非凡的能力。研究發現,雌性蝗蟲的中樞神經系統具有彈性特性,使其在地下產卵時能夠拉長到原來的兩到三倍,而且沒有任何永久性的損傷。
“研究人員說:”我們不知道幾乎任何生物有類似的能力。例如,人類神經系統中的神經最多只能伸展30%而不會撕裂或永久損壞。在未來,這些發現可能有助於再生醫學領域的新發展,作為神經恢復和合成組織發展的基礎”。
這項研究由特拉維夫大學的一個研究小組進行,該小組由弗萊施曼工程學院機械工程學院的Bat-El Pinchasik博士和懷斯生命科學學院動物學學院的Amir Ayali教授領導。研究結論最近發表在《iScience》雜誌上。
從左到右–阿米爾-阿亞利教授、拉克什-達斯博士和巴特-埃爾-平查西克博士。資料來源:特拉維夫大學
Pinchasik博士解釋說。”當雌性蝗蟲準備產卵時,她會在地上挖一個洞,為它們提供保護和孵化的最佳條件。為此,它配備了一個獨特的挖掘裝置,由兩對挖掘閥組成,它們位於腹部頂端,在產卵器(用於產卵的管狀器官)的兩邊。雌性在挖掘時,會伸出她的身體,直到沿其長度方向的傳感器發出信號,表明她已經到達一個適合產卵的地方。因此,一隻成年雌性動物的身體長度約為4至5厘米,為了產卵,它可能會將身體伸展到10至15厘米長,然後迅速恢復到正常長度,然後再次伸展以進行下一次產卵。”
阿亞利教授表示:”蝗蟲的超能力幾乎是科幻小說中才會出現的。自然界中只有另外兩個已知的類似現象的例子:抹香鯨的舌頭,以及某種類型的海蝸牛,它們的神經系統由於具有類似手風琴的機製而能夠大幅延伸。我們試圖找出使雌性蝗蟲具有奇妙能力的生物力學機制”。
在這項研究中,研究人員從雌性蝗蟲身上取下了中樞神經系統,並將其置於模擬其自然環境的液體中,其生理條件與體內的生理條件相似。使用高度敏感的測量儀器,他們測量了延長神經系統所需的力量。平查西克博士表示:”與以前的假設和我們所熟悉的例子相反,我們沒有發現任何類似手風琴的機制。我們發現,雌性蝗蟲的神經系統具有彈性特性,這使得它能夠拉長,然後自行恢復到原來的狀態,準備重新使用,而不會對組織造成任何損害。這一發現從生物力學和形態學的角度來看幾乎是不可理解的”。
阿亞利教授總結說。”在我們的研究中,我們發現成年雌性蝗蟲的中樞神經系統是有彈性的,能夠伸展到其原來長度的兩到三倍,然後恢復原狀,而不會造成任何損害。這是一種令人難以置信的能力,我們不知道在任何其他動物中是否存在。在進一步的研究中,我們將深入調查這一問題,目的是確定實現這一獨特功能的具體機制。我們希望將來我們的發現將有助於開發具有高度靈活性的合成組織,並在再生醫學療法中恢復神經”。