原標(biāo)題:受傷星形??麨楹文苤厮軝C(jī)體
通過使用四種不同的顏色來標(biāo)記特定的基因,研究人員可以看到每個基因在星形??w內(nèi)活躍的位置,從而幫助他們了解完整動物和再生動物的身體組織。圖片來源:歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室
在地球這個多變的舞臺上,每一個生物都是一個小小的奇跡。無論是酷暑還是嚴(yán)冬,人類都能將體溫穩(wěn)穩(wěn)地保持在舒適的37℃左右,這全靠神奇的體內(nèi)平衡機(jī)制。
這種機(jī)制就像是生物體內(nèi)部的一個隱形守護(hù)者,確保即便外界環(huán)境變幻莫測,生命依舊可以穩(wěn)定如初。最近,德國海德堡歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)研究揭示,體內(nèi)平衡的作用遠(yuǎn)不止于內(nèi)部調(diào)節(jié),它還能主動改變生物體的外形以適應(yīng)新的挑戰(zhàn)。這項(xiàng)驚人的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《發(fā)育細(xì)胞》雜志上。
星形???,這些海洋中的小精靈,擁有著超乎想象的再生能力。它們就像是來自科幻小說里的角色,即使被切成兩半,也能各自重生為完整的個體。失去了頭或腳,也不過是時間問題,很快就能長出新的來。
與那些按比例恢復(fù)失去部分的再生高手(如蠑螈和魚類)不同,星形??扇×艘环N更為激進(jìn)的方法——重塑整個身體,以維持其原始的整體形狀。這一特性也在扁蟲等其它能夠全身再生的動物身上顯現(xiàn)。
科學(xué)家對受傷的星形海葵進(jìn)行了深入的研究。他們不僅發(fā)現(xiàn)了傷口處活躍的細(xì)胞分裂現(xiàn)象,還意外地在遠(yuǎn)離傷害部位的地方——口部區(qū)域觀察到了細(xì)胞活動。這表明,當(dāng)星形??軅麜r,它會向全身發(fā)送信號,動員所有可用資源進(jìn)行修復(fù)。
利用空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)和先進(jìn)的成像技術(shù),科學(xué)家探索了再生過程中哪些基因在起作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn),損傷不僅引發(fā)了局部的變化,還在整個身體內(nèi)觸發(fā)了一系列分子級的反應(yīng)。細(xì)胞移動、組織重組,整個生物體就像是一臺精密運(yùn)作的機(jī)器,正在進(jìn)行一場復(fù)雜的自我改造。
隨著傷害程度的不同,星形海葵的身體重塑也會有所變化。輕微的損失可能只會帶來細(xì)微的調(diào)整,而嚴(yán)重的傷害則會引發(fā)顯著的重塑。人們還發(fā)現(xiàn)了一種名為金屬蛋白酶的酶家族,在組織受損后變得更加活躍。這些酶不僅在傷口周圍工作,還在整個身體中扮演著關(guān)鍵角色,幫助重新塑造組織結(jié)構(gòu)。
最終,所有的努力都是為了恢復(fù)到最初的形態(tài)。通過測量縱橫比(長度與寬度的比例),研究人員發(fā)現(xiàn),盡管經(jīng)歷了種種磨難,星形海葵仍然能夠恢復(fù)到受傷前的完美比例。因此,即使體積縮小了,它依然保持著那獨(dú)一無二的優(yōu)雅身姿。
星形??云浞欠驳脑偕芰腕w內(nèi)平衡機(jī)制,成為了揭開生命奧秘的重要窗口。通過這些迷人的小生物,人們得以窺見自然界的智慧,以及生命如何以最不可思議的方式治愈自己。(記者 張夢然)