如果你在海灘邊看到一個(gè)直徑不到5毫米的透明小東西,大概率不會(huì)多看一眼。
但如果我告訴你,這個(gè)比指甲蓋還小的水母,可能已經(jīng)"活"了幾百年了呢?
它的名字叫燈塔水母(Turritopsis dohrnii),體長(zhǎng)4.5毫米,體重幾乎可以忽略不計(jì)。但在整個(gè)動(dòng)物界,只有它做到了一件連人類都不敢想的事——返老還童。
而且不是一次。是理論上無(wú)限次。
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燈塔水母的成年水母體(水母型),透明鐘形身體中央可見(jiàn)鮮紅色十
先糾正一個(gè)誤區(qū)。燈塔水母不是真正的水母——至少不是你我印象中那種在海里飄來(lái)飄去的巨型水母。它屬于水螅綱(Hydrozoa),和珊瑚、海葵是遠(yuǎn)房親戚。身體透明得像一小塊果凍,中央那個(gè)鮮紅色的十字形結(jié)構(gòu)是它的胃,從外面看得一清二楚。成年個(gè)體有80到90條細(xì)如發(fā)絲的觸手,從傘緣向外伸展,像一頂長(zhǎng)了穗子的微型降落傘。
1883年,這種生物在地中海被首次記錄。之后的100多年里,沒(méi)人覺(jué)得它有什么特別——畢竟,水母嘛,生了死,死了生,有什么稀奇。
轉(zhuǎn)折發(fā)生在1996年。意大利研究者Piraino等人對(duì)4000只不同發(fā)育階段的燈塔水母做了一組實(shí)驗(yàn):饑餓、驟然改變水溫、降低鹽度、機(jī)械損傷。結(jié)果,這些成年水母沒(méi)有死。它們收縮身體,退化觸手,把自己縮成一個(gè)不到1毫米的小肉團(tuán),沉到海底,然后——變回了幼年的水螅體。
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燈塔水母鐘形體的極端微距,紅色十字形胃清晰可見(jiàn),這是它最醒目
這個(gè)過(guò)程叫"轉(zhuǎn)分化"(transdifferentiation)。翻譯成人話就是:一種已經(jīng)成熟定型的細(xì)胞,直接變成了另一種成熟細(xì)胞。你可以把它理解成——一棟已經(jīng)蓋好的房子,把磚拆下來(lái)重新搭成了一個(gè)完全不同結(jié)構(gòu)的房子。而且磚還是原來(lái)那些磚。
在24到72小時(shí)內(nèi),燈塔水母的成熟細(xì)胞會(huì)"去分化",退化成類似干細(xì)胞的狀態(tài),然后重新發(fā)育成水螅體。水螅體附著在海底,通過(guò)無(wú)性出芽,可以長(zhǎng)出一個(gè)新的水螅體群落,再釋放出新的水母。原來(lái)的一只水母,可以變成一個(gè)群落,再變成幾十只、上百只基因完全相同的水母。
換句話說(shuō),它不是"續(xù)命",是"倒帶"。
這就有意思了。普通水母的生命周期是一條單行道:受精卵→浮浪幼蟲(chóng)→水螅體→成年水母→繁殖→死亡。燈塔水母在生命終點(diǎn)前踩了剎車,掉頭開(kāi)回起點(diǎn),然后再來(lái)一遍。理論上,只要不被吃掉、不病死、不被沖上岸,它可以一直循環(huán)下去。
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燈塔水母在逆生長(zhǎng)過(guò)程中收縮成的"包囊"階段,附著于海底,觸手和
2022年8月,西班牙奧維耶多大學(xué)的團(tuán)隊(duì)在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上發(fā)表了一項(xiàng)研究。他們測(cè)了燈塔水母的全基因組——約3.9億個(gè)堿基對(duì)——然后拿它跟一種近親、不會(huì)返老還童的深紅水母(Turritopsis rubra)做了比較。
差異在哪?燈塔水母體內(nèi)與DNA修復(fù)和保護(hù)相關(guān)的基因拷貝數(shù),大約是深紅水母的兩倍。這意味著它能更高效地修復(fù)受損的DNA。此外,它還有一些獨(dú)特的基因變異,可以抑制細(xì)胞分裂過(guò)程中端粒的退化——而在人類和其他大多數(shù)動(dòng)物體內(nèi),端粒縮短正是衰老的標(biāo)志之一。
研究者還發(fā)現(xiàn),在"倒帶"過(guò)程中,燈塔水母會(huì)沉默掉一批與發(fā)育相關(guān)的基因,讓細(xì)胞回到類似原始狀態(tài),同時(shí)激活另一批與多能性相關(guān)的基因——就像按下了"重置"按鈕。
當(dāng)然,這些發(fā)現(xiàn)距離"人類永生"還差十萬(wàn)八千里。燈塔水母和我們差了至少6億年的進(jìn)化距離,它的機(jī)制能不能在人體里復(fù)制,目前完全是未知數(shù)。
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燈塔水母的水螅體群落,附著在海底硬質(zhì)基底上,每個(gè)水螅體頂端有
另一個(gè)有意思的事:燈塔水母正在悄悄占領(lǐng)全球海洋。
美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的Maria Pia Miglietta在研究燈塔水母的種系時(shí),比較了來(lái)自日本、意大利、西班牙、新西蘭、美國(guó)東海岸和巴拿馬的樣本。結(jié)果令人大跌眼鏡——所有樣本的線粒體16S基因完全一致。這意味著它們是同一個(gè)物種,而且是近期才擴(kuò)散到全球的。
一個(gè)4.5毫米的水母,自己游不了多遠(yuǎn)。它是怎么漂洋過(guò)海的?答案是人類的船。遠(yuǎn)洋貨輪的壓載艙需要抽海水來(lái)保持平衡,燈塔水母的幼蟲(chóng)和水螅體就被抽了進(jìn)去,到了另一個(gè)港口再被排出來(lái)。全球貿(mào)易的航線,就是它的免費(fèi)航班。更有意思的是,它會(huì)根據(jù)水溫改變外形:熱帶水域只長(zhǎng)8條觸手,到了溫帶水域觸手?jǐn)?shù)量能飆到24條甚至更多。這個(gè)偽裝術(shù)讓科學(xué)家花了很長(zhǎng)時(shí)間才意識(shí)到它的全球分布。
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燈塔水母觸手捕食微小浮游生物的微距特寫(xiě),細(xì)絲狀觸手上密布刺細(xì)
說(shuō)到吃,燈塔水母是肉食性的。浮游生物、魚(yú)卵、小型甲殼類都是它的菜單。觸手上的刺細(xì)胞能麻痹獵物,再卷入口中。別看它小,1982到1985年間,山東沿海六縣發(fā)生過(guò)6起因誤食混入蝦皮蝦醬中的燈塔水母導(dǎo)致的中毒事件,涉及466人,1人死亡。
但真正讓"永生水母"這個(gè)說(shuō)法需要打個(gè)引號(hào)的原因是:它雖然理論上不會(huì)老死,但在現(xiàn)實(shí)中照樣會(huì)死。被魚(yú)吃了,被海龜吞了,被海葵纏住,被沖上岸曬干——這些死亡方式跟普通水母沒(méi)有任何區(qū)別。中山大學(xué)徐潤(rùn)林教授還曾對(duì)1996年那篇原始論文的方法學(xué)提出質(zhì)疑,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在缺陷,"永生"的說(shuō)法可能被夸大了。
所以,準(zhǔn)確的說(shuō)法是:燈塔水母不會(huì)因?yàn)樗ダ隙劳觥5?不會(huì)老死"和"不會(huì)死"之間,隔著一整片海洋里所有的嘴。
4.5毫米,透明如果凍,胃是紅色十字。它可能已經(jīng)把生命倒帶過(guò)幾百次了,也可能明天就被一條魚(yú)一口吞掉。永生這種事,在實(shí)驗(yàn)室里是一回事,在海里——是另一回事。
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