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每日速递:有多少动物可以长出两个头?

发布时间:2022-06-20 05:30:44 来源:中国科学技术馆 责任编辑:caobo

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你可能会说吉列尔莫·庞斯(Guillermo Ponz)是科学界的怪物猎人,即使他本人认为“怪物”这个词并没有真正抓住他的研究主题。庞斯说:“它们都是普通动物,只不过经历了不同寻常的发育阶段,最终长出了你预期之外的身体结构。”


【资料图】

令这位西班牙马德里的研究人员着迷不已的,是一群诡异而奇妙的动物,毕竟他的研究对象是两头虫。“有些蠕虫通常状态下就是普通蠕虫,一头一尾,非常正常,但有时候它们可能有两个脑袋或者两条尾巴。另一方面,还有一些蠕虫长着一个脑袋加上许多条尾巴。”庞斯补充说。

从专业角度来说,他研究的是分支环节动物,意思就是像蚯蚓这样的蠕虫经历幼虫阶段之后长出两个脑袋,或者自发长出两条尾巴,又或者与其他一些附肢混合组合到一起。

我们知道某些物种,例如一些蝾螈和昆虫,可以在有需要时重新长出附肢,但还有一类环节动物门的蠕虫,它们重新长出的是我们在动物王国中见所未见的。它们的身体分成多个节段,例如蚯蚓的身体呈环节状,这能帮它们在遇到麻烦的第一时刻重新长出脑袋或者尾巴。还有更疯狂的情况,如果把它们对半切开,它们还能重新长出全新的右半身。

庞斯表示:“能做出这些疯狂行为的蠕虫非常奇怪,这是蠕虫‘不应该’做到的事情。”庞斯开始研究解剖结构上决定这些蠕虫生长存活的死亡限定长度,自此他便完全沉迷其中。

他意识到自己的团队并不是第一个着迷于此的团队,18~19世纪是这些“怪物”的黄金研究年代。庞斯说:“100多年前的文献作品提及虫子的观点,会变换着各种名字称呼它们,什么怪物、生物、或者怪虫等等。最后,这些动物并不是什么怪物。”执着于“复活的怪物”有一定道理,特别是在那个年代。作家玛丽·雪莱(Mary Shelley)的小说《弗兰肯斯坦》(Frankenstein)发表于1818年,这部作品激发了人们深入研究这类动物的强烈兴趣,其中一些更是将兴趣转化为实际研究。

庞斯和一支国际研究团队展开了关于怪物蠕虫现有认识的大范围综述研究,他们深入275年间的研究,梳理了科学家的观察日志、历史文献,甚至广泛联系科学界看看有没有人知道关于怪蠕虫的记录。他们想要了解分支演化的不同类型和模式,看看是否有任何线索能解开这些怪虫子的发育过程。他们的搜寻获得了历史和科学的双重奖励。他们找到了世界各地分支蠕虫的文字记录和图画,包括拉丁文、法语、德语,一直到俄语、日语,甚至印尼语。总而言之,他们用了一年的时间钻研档案,翻译古老文本,追踪着怪物蠕虫的线索。他们了解到,蠕虫的分支现象出现在了环节动物家族树的60多种蠕虫物种中,其中高达20%的幼虫最终表现出了某种形式的分支。该研究结果发表在《生物综述》(Biological Reviews)期刊上。

庞斯说:“以分支现象为例,即说明当我们把动物切开,它们会重新长出身体部分,例如尾巴,因此需要某些机制来指引确定尾巴在哪里长,往哪个方向长,哪边算尾部,哪边算头部,哪边算左哪边算右,背侧和腹侧又在哪里。这些机制可能会受到干扰,可能导致不同解剖结构的出现。”

“这给了我们关于这一过程中重点内容的线索。当然,这些都属于刚起步阶段。所以,我们只是朝这个过程、这一现象前进,就是说,好,发生了这样的情况,有这样的动物会做这样奇怪的事情。我们不应该忘了它们的存在,让我们好好瞧瞧。”

他们还发现分支类型和内脏器官发育之间存在强烈的相关性,也就说,如果存在额外的器官,就能有效地预见蠕虫分裂的方式。拥有了这一类型的情报后,庞斯团队基本上能够绘制出一份蓝图,或者操作指南,以便可靠地重复创造分支蠕虫……为有兴趣研究发育机制的科学家提供非常有用的资源。

这类被人们长期遗忘的蠕虫发育异常研究似乎将卷土重来,据庞斯所说,这些信息可扩展至环节动物甚至昆虫世界之外的领域,帮助我们深入理解生长和发育如何以正常或“凶猛”的方式进行。

庞兹说:“从某种意义上说,我们现在正追随前人的脚步研究这些动物,尝试理解自然界中更大的图景。发育通常将导致某一特定方式的出现,以表达一个特定点。所以,从解剖结构方面来看,发育最终或多或少有点儿保守,但有时候又并非如此。这能教会我们关于发育过程的新知识,这点就很有趣。”

翻译:阿金

审校:石云雷

引进来源:科学美国人

本文来自:中国数字科技馆

标签: 环节动物 解剖结构 研究对象 环节动物门

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