你是運動愛好者還是宅男？守時還是總是遲到？動物王國也有各種不同的性格，每種性格都有獨特的行為和生活方式。由阿爾弗雷德-魏格納研究所（Alfred Wegener Institute）、亥姆霍茲極地與海洋研究中心（AWI）和維也納大學的索倫-海夫克（Sören Häfker）和克里斯汀-泰斯瑪-雷布爾（Kristin Tessmar-Raible）領導的研究小組剛剛在《PLOS Biology》雜誌上發表的研究帶來了一個驚人的發現：即使是簡單的海洋多毛類蠕蟲也會根據高度個體化的節律塑造自己的日常生活。這種多樣性不僅關係到物種和族群在不斷變化的環境中的未來，也關係到醫學。

一項研究發現，海洋多毛類蠕蟲表現出獨特的日節律，影響它們的行為和生存，表明這些個體模式可能是適應環境變化的關鍵，並對醫學研究具有潛在的影響。盒子裡的蠕蟲Platynereis dumerilii。圖片來源：阿爾弗雷德-魏格納研究所/Birgit Pöhn

乍一看，這項新研究的主角似乎並不令人印象深刻：只有幾厘米長的Platynereis dumerilii是一種多毛類蠕蟲，可以在全球溫帶到熱帶沿海水域找到；如果你的目標是尋找個性突出的動物，一定有更適合的人選。但這並不是這項研究的主要目標，來自維也納馬克斯-佩魯茨實驗室、維也納大學和奧爾登堡大學以及比利時魯汶天主教大學的專家們都參與了這項研究。首先，研究人員對決定無數生物日常節律的內在時鐘感興趣。

AWI 的生物學家Kristin Tessmar-Raible 解釋說：”生物計時在許多層面上都很重要。物種之間的生態聯繫與細胞層面的生化過程一樣依賴於生物計時。”

但是，當人類使氣候變暖或使用人工光源將黑夜變成白晝時，生物的內部時鐘會如何反應？研究的主要作者索倫-海夫克（Sören Häfker）說：「對於海洋生物，我們仍然知之甚少。在這方面，節律在它們的生活中尤其重要：溫度、可用光照和食物以及其他各種因素在一天中不斷變化，生物必須做出相應的反應。

然而，目前還不清楚它們將來能否同樣成功地做到這一點。當它們的內在時鐘不再與環境相符時，生存就成了問題。這位生物學家強調：”因此，我們需要更好地了解海洋的節律是如何變化的，以及這對單一物種和種群意味著什麼。事實上，對於關註生物內部時鐘的時間生物學來說，這種露水蟲的遠親已成為最重要的模式物種之一。

在過去的實驗中，研究小組注意到蠕蟲的日常節律非常不同。在人類中，這是一個熟悉的現象：早起的鳥兒很少變成夜貓子，反之亦然。但是海洋多毛類蠕蟲呢？它們的行為差異只是隨機變化，還是也有個人策略？

為了弄清楚這個問題，研究小組有系統地觀察了這些蠕蟲在新月到來時的日常活動。結果發現：有些個體每晚都在完全相同的時間活動。反過來，有些個體似乎是沒有節律的”沙發馬鈴薯”，只是偶爾活動一下–此外，在這兩個極端之間還有各種”灰色陰影”。幾週後再次觀察同樣的蠕蟲時，它們的行為基本上保持不變：一旦成為沙發土豆，就永遠是沙發土豆。

泰斯瑪-雷布爾說：”我們非常驚訝地發現，個體行為節律的可重複性如此之高。這告訴我們，即使是蠕蟲也有微小的、有節律的個性。”

更多個性= 更強復原力

為了進一步了解這些行為差異，研究小組系統性地比較了容易出現特別有節律和無節律行為的蠕蟲頭部的基因活動。令人驚訝的是，他們發現所有標本的每日內部時鐘都運行得很好，即使是節律不齊的”沙發土豆”也不例外，而且具有節律活動的基因數量幾乎與”守時”蠕蟲一樣多。專家推測，蠕蟲所採用的多種策略可能為它們提供了演化優勢。畢竟，它們生活在條件千變萬化的沿海環境中；因此，生活方式A 可能是特定地點的最佳選擇，而不遠處的生活方式B 可能更適合它們。此外，這種形式的個性可能會使它們對重大的人為變化更有適應力——在一個不斷變化的世界裡，這種多樣性至少會增加一些蠕蟲能夠應對新環境的機會。

但是，這項研究不僅提供了關於海洋節律的新見解，還強調了一個事實，即特定生物體內的工作過程並不一定反映在其行為中：即使是在沙發馬鈴薯蠕蟲中，遺傳活動也遵循著日常節律，即使這種節律在外部無法辨識。這不僅適用於蠕蟲，也適用於人類。泰斯瑪-雷布爾說：”這就是為什麼這樣的發現對於像天文醫學這樣的領域來說也是令人興奮的。”

近年來，在治療過程中考慮到患者個人的日常節律的努力得到了加強和成功。但是，正如所觀察到的蠕蟲一樣，它們也由從行為到基因活動等各種成分組成，會對藥物和用藥時間產生不同的反應。因此，特別是在涉及人類時，天文醫學分析必須考慮多個不同的層面–如果連蠕蟲都能如此個人化，那麼我們這個物種可能也不例外。

編譯來源：ScitechDaily