人类从动物身上获得启发
自然界从来不缺乏长寿的生命,比如寿命可以超过三百年的
格陵兰鲨
,还有能活500年的海洋巨蚌。作为万物之灵长的人类,不仅出于对长寿的追求创造了寿星这种神话人物,而且还身体力行的追寻长生之道。
从秦始皇的长生丹药到现在生物研究领域对人类基因的研究,人类从未放弃过长生的愿望。而在这个过程中,人类偶然发现了一种近乎不死的小型水母,根据观察,这种水母可以做到长生不老,这是怎么回事呢?接下来我们就从以下几个方面来详细介绍一下。
什么是灯塔水母
灯塔水母是一种生活在热带海洋的微型水母,
直径大概为4-5毫米,浑身透明,只有体内的消化系统呈现红色
,因此被人称为灯塔水母。
灯塔水母最早在加勒比海被发现,
现存于加勒比海、西班牙、意大利等海域
,是一种肉食动物,主要通过长有可以分泌毒液的刺丝触手来捕捉浮游生物和鱼虾。
这些猎物进入到体内后,胃部就会分泌出蛋白酶对其进行消化。在经过胃部的初步消化后,灯塔水母的营养肌肉细胞就开始进行工作,在细胞内部形成许多食物泡,将这些营养物质运送到全身各个地方。
在繁衍方面,
灯塔水母有两种方式,有性繁殖和无性繁殖
。有性繁殖是指灯塔水母会将自己的精子射入海水中,只要雌性水母碰到就有几率受孕。受孕成功后,新一代的灯塔水母会从受精卵变为水螅体,紧接着变为幼体,最后再变成水母。
另外一种就是无性繁殖,只有成年后的灯塔水母具备这一能力,
它可以不通过两性的交配来繁殖出另外一个自己,就像是克隆一样,繁殖出来的新的水母与原先的水母拥有着近乎一样的DNA
。
另外,灯塔水母是人类已知生物中,
唯一一个可以返老还童的神奇生物
。它可以从性成熟阶段重新变回幼体,也可以花费大概一个月左右的时间,成功从幼体再变回成熟期水母。只要环境允许,且没有生病没有被吃掉,
它可以一直进行这种循环
。
最初科学家是在捕捞其他生物时偶然间遇到的这种水母,便将其带回去进行饲养,后来发现水缸里出现了几只小小的灯塔水母,而原先的那些大的灯塔水母不见了。
经过对这些新出现的小水母进行研究,科学家这才发现那几只大水母并不是凭空消失了,而是分裂成了这些小水母,也正是这个偶然间的发现,引起来科学界对灯塔水母的重视。
永生不死的灯塔水母
科学家选中了十几只灯塔水母作为研究对象。他们将水母切成两半放到培养皿中进行观测,
24小时后这些被切成两半的水母便变成了
水螅虫
。三天之后,这些水螅虫也发生了变化,它们长出来触角,再一次变成了水母。
这次的实验让科学家极为震撼,于是对水母继续进行研究。在1996年,来自意大利的科学家进行了一次大规模的实验。
通过人工干预灯塔水母的生长环境,
最后发现这些水母可以在生存环境趋向恶劣时从成熟水母变成水螅体
。
最神奇的是,就算人们将一只灯塔水母完全碾碎,但是只要存活下来一个完整细胞,它就能死而复生,先是变成水螅体,然后再变成水母。
灯塔水母为什么可以死而复生?在科学家的探索下,最终找到了答案,
那就是这些水母拥有“再生”的能力,通过“再生”,灯塔水母甚至可以实现长生
。
相关研究证明,灯塔水母在生长过程中,细胞其实也在慢慢衰老,只不过细胞在走到寿命尽头的时候,
灯塔水母的DNA会发生变化
,自身会从成熟期水母变为幼年期水母,然后就会像分身术一样,一分为二,变成两只小水母。
当这项研究数据公布后,立即引起人们的重视,毫不起眼的灯塔水母居然拥有着人类梦寐以求的能力!
世界上的细胞生物大多数都是通过一个胚胎干细胞分裂的途径变成生命的,
胚胎干细胞可以分化出生物体内的各种细胞,比如神经元细胞、肌肉细胞等等
。
但是已经分化的各种细胞并不能重新变为胚胎干细胞,科学家一直认为这是个不可逆的过程,生物学家也一直在想办法攻克这个难题,
实现细胞可逆化
,从而实现人类长生梦想。
灯塔水母却直接拥有了这项能力,它之所以可以从成熟期变为幼体,再从幼体发育到成熟期,就是因为它体内的各种细胞可以实现逆生长,
重现变回干细胞
,而这些干细胞也可以重新变为各种细胞。
人工异种嵌合体技术
人类可以从灯塔水母里获得什么启发吗?我们先来说说人类的细胞。其实,人类也拥有着“再生基因”,人类的一些组织就具备强大的再生能力。
比如人类的肝脏,根据相关实验数据,肝脏在被切除掉一部分后,
经过3-6月的时间仍旧会恢复成原先的大小,不过前提是保留下来的肝脏大小需要超过原本大小的30%
。
但这个过程并不是胚胎干细胞完成的,而是由肝细胞进行分裂完成的,也就是说人类也能一定程度的细胞修复工作,不过并不能像灯塔水母的细胞一样退变为胚胎干细胞,进行第二次的生长发育。
迄今为止,人类科学家还不能让人类具有各种特定功能的细胞逆生长,重新变回胚胎干细胞。但科学家并没有放弃,而是创造出了各种技术来攻克这一难题,
人工异种嵌合体技术
就是因此而生。
这种技术是指将其他物种的干细胞注射到另外一个物种正在发育的胚胎中,美国一位生物学教授就曾经将人类的干细胞放到了羊的胚胎中。
在2010年,日本科学家完成了大小鼠的异种嵌合体实验,小鼠的体内成功长出来大鼠的胰腺。我国也进行了相关的实验,在2019年的时候,便完成了
猪猴嵌合体试验
。
虽然这项技术并不能帮助人类像灯塔水母那样不断进行幼期——成熟期——幼期——成熟期循环往复的变化,实现返老还童,但是这项技术却着实在这一条道路上迈出了一大步。
如果这项技术成熟后,无论是在肝脏移植方面,还是对人类衰老细胞的替换方面都会产生巨大意义,从另外一个途径实现人类的永生梦想。
对人类的启示
灯塔水母虽然身体很小,但却拥有着永生的绝技,但是这项技能真的只有好处吗?科学家对此认为好坏参半。
虽然通过这种永生方式和无性繁殖,
灯塔水母现在的足迹已经遍布五大洋了
,成为海洋中一个庞大的家族,但是却也给灯塔水母这个种族带了巨大的隐患。
目前海洋中存在的灯塔水母几乎都拥有着十分相似的基因,因此在这种情况下,
灯塔水母进化能力就被严重削弱了
。
虽然生存环境并不会陡然发生剧变,但是每一天每一年都有着微不可查的变化,日积月累下,等到了可以觉察出生存环境发生变化时,再进行进化根本来不及,
因为进化也是个缓慢到几乎难以觉察的过程,需要相当长的时间
。
到环境陡变的时候,灯塔水母这个物种怕是会迎来一场灭顶之灾。
不过也有科学家认为,灯塔水母的这种特性正是为了应对环境变化才产生的,恰恰保证了族群的延续
。
如果这个推测是真的,那么遍布五大洋DNA几乎一样的灯塔水母,是不是就意味着海洋环境已经发生了巨大变化呢?
人类作为目前唯一一个可以对环境造成巨大影响的种族,随着活动轨迹的扩大,是不是也影响到了海洋环境呢?这个问题值得我们思考。
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