合而為一:科學家發現櫛水母可以以驚人的方式融合在一起
科學家今天(10月7日)在科學期刊Current Biology上報告了一個驚人的發現:一種櫛水母(Mnemiopsis leidyi)可以融合,因此在受傷後,兩個個體很容易變成一個。 之後,它們會迅速同步肌肉收縮,合併消化道,分享食物。
受傷後,櫛水母可以融合,將它們的神經系統和消化系統完全融為一體。 這種融合反映了異體辨識能力的缺失,為潛在的再生和免疫系統研究提供了新的視野。 圖片來源:Mariana Rodriguez-Santiago
英國埃克塞特大學和日本岡崎國立自然科學研究所的Kei Jokura 說:”我們的研究結果表明,櫛水母可能缺乏一種異體識別系統,即區分自我和他人的能力。此外,這些數據還表明,兩個獨立的個體可以迅速合併它們的神經系統並共享動作電位。
喬庫拉及其同事在實驗室的海水水箱中飼養了一批梳水母後,發現了這個現象。 他們注意到有一個個體異常巨大,似乎有兩個後端和兩個被稱為頂端器官的感覺結構,而不是一個。 他們想知道這個不尋常的個體是否是由兩隻受傷的水母融合而成的。
為了弄清楚這個問題,他們從其他個體身上取下了部分裂片,然後將它們成對地放在一起。 結果發現,十次有九次成功。 受傷的水母合而為一,至少存活了3 週。
進一步的研究表明,經過一個晚上,原來的兩個個體無縫地融為一體,且它們之間沒有明顯的分離。 當研究人員用手撥動櫛水母的一部分時,整個融合體都會產生明顯的驚嚇反應,這表明它們的神經系統也完全融合了。
喬庫拉說:”我們驚訝地觀察到,對融合櫛水母的一側施加機械刺激,會導致另一側肌肉同步收縮。”
更詳細的觀察結果表明,融合後的櫛水母在最初一小時內會自發性運動。 之後,收縮時間開始更加同步。 他們報告說,僅僅兩個小時後,融合動物95% 的肌肉收縮完全同步。 他們也仔細觀察了消化道,發現消化道也發生了融合。 當其中一個口攝入螢光標記的蝦子時,食物顆粒就會通過融合的管道。 最後,櫛水母將廢物從兩個肛門排出,儘管不是同時排出。
研究人員說,目前還不清楚兩個個體融合為一個個體是如何作為一種生存策略發揮作用的。 他們認為,未來的研究將有助於填補認識上的空白,並對再生研究產生潛在影響。
“異體辨識機制與免疫系統有關,而神經系統的融合與再生研究密切相關,”Jokura 說。 “揭示這種融合的分子機制可以推動這些關鍵研究領域的發展”。
編譯自/ SciTechDaily