壁虎

它具有超强的再生能力,被切断后能快速生长

发布时间:2023/12/14 12:24:58   
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它具有超强的再生能力,被切断后能快速生长,人类能实现吗?

全世界的神话里,神的能力和寿命都是超乎寻常的,其中一项必不可少的技能就是生命力。古人没有先进的医疗技术,所以平均寿命较短。传说中,无论受到何种伤害,神都有可能重生。

例如,古代埃及神话中的奥西里斯神曾被分成多个方块而复生,而我国上古神话中的“刑天”,在砍掉头颅后,又长出了一张脸,继续他们自己的战斗。毫无疑问,这些神话赋予了人类美好的幻想,希望我们的身体在遭受严重伤害后也能恢复正常。

诚然,我们现在知道,在遭受严重伤害后,人体不可能完全自行恢复,正如断手指最多只能接通指头,再也无法长出新手指。

然而,自然界中有些其他动物也能长出新四肢。之前网上有个人真实记录下了一只“蟹坚强”在被吃掉肢体后逐渐长出整条腿的过程,让人惊叹大自然的神奇。假如我们能让人类也拥有这种能力,那么死于疾病和残疾的人就会大大减少。

动物再生能力

许多动物都有再生能力,其中一些在我们的生活中无处不在,比如壁虎,当遇到危险时,它们会主动折断尾巴,吸引捕食者的注意,让自己的身体部位顺利逃脱。断尾一段时间后,新的尾巴就会慢慢长出来。

海蜇海参也会采用同样的策略,在面对天敌时,向自己的内脏喷射,然后再慢慢生长。这种再生能力,是这些自我保护的动物,没有强大的力量和防御能力,进化出的生存策略。

为了使身体的一部分再生,有些动物还具有更强的再生能力。蠕虫是一种在土壤中生活的无脊椎动物,通常在雨后潮湿的土壤中可以看到。蚯蚓外表平平无奇,但也有它自己的“绝技”:如果将蚯蚓切成两段,不但可自行愈合、再生,甚至两条蚯蚓也能形成新蚯蚓,各自生存。

蚯蚓的成活率在多于两条线的情况下同样可以分别存活,但切的段数越多,这些部分存活下来并变成新蚯蚓的机率越低,也就是说蚯蚓只是具有较强的修复能力,但并非没有极限。

旋涡的魔力

有一种比蚯蚓具有更强的再生能力的神奇动物,这就是旋涡虫。旋涡虫是一种生活在水中的扁形动物,主要吃无脊椎动物。仅从外表和习惯来看,它确实是一个平庸无奇的生物,但是研究人员发现,涡虫有一种技巧,它在被切断后可以快速地再生。

就像蚯蚓一样,把旋涡虫切成两段后,这两部分也能形成新的旋涡虫,而且还能继续切分,与有残留体大小限制的蚯蚓有不同。仅从这一点出发,涡虫就比蚯蚓强得多,这种能力也吸引了科学家的注意。

为研究涡虫的再生能力,研究者们在实验室里专门进行了研究,采集并培养了几种涡虫,然后把它们切成小段,以精确操作,观察它们的再生情况和最终可以分割的数量。

20世纪早期,著名遗传学家摩尔根曾研究过涡虫的再生,他培育了一只2厘米大小的涡虫,在实验室里切分,并尝试了多种切割法。例如我们知道蚯蚓在切完以后可以再生,但需要横切,纵切就难以存活。而涡虫则不同,无论横切、纵切或斜切,都能迅速再生并继续存活。

所以,摩尔根把这个只有2厘米的涡虫分成几部分呢?回答很惊人,一共个!这种涡虫的总重量也不过.5mg,相当于每一片仅重1mg,简直是“粉身碎骨”。更让人吃惊的是,所有这些个体都存活了下来,也就是说,从一个涡虫变成了个涡虫。对如此微小的生物来说,几乎可以说是“永生”的能力,在自然界中遇到的大多数创伤都可以被化解,甚至可以繁殖繁殖。

不只是再生

有许多生物学研究者在摩尔根之后对涡虫这样的神奇生物进行了研究,其中还包括一些更细致的实验。比方说涡虫在再生后长出新的器官,那是否已经成为一种全新的涡虫,还记得过去吗?因此科学家们首先对一些涡虫进行反射性训练,例如感觉到光线时蜷缩起来。

并且把涡虫切开,观察到它的切分体再生后,再对它的新生部分进行实验,发现这些新生的涡虫也具有这种反射。这就是说,涡虫不仅能分别再生,还能保存过去的记忆,简直就是一个“复制”。

科学家们对涡虫再生的环境条件也非常感兴趣,因为它是再生记忆的产物。除了探索太空,我们还探讨了外星环境对动物和植物基因的影响。例如,把一些植物种子带到太空,再在地球上种植,就会发现它们的产品发生了变化。而且,研究人员为了研究涡虫在微重力环境下的生长与再生,把它送入太空。有些涡虫在与地球重力不同的情况下,确实出现了不同的再生情况。

一些被切下头部的涡虫在微重力的空间里竟然长出两个头,就像神话传说中的“双头蛇”一样。并且把这个长出两个头的涡虫又继续进行切割,结果发现被切掉的部分也长成了这样的双头涡虫,太空环境已经影响到涡虫的基因,突变使得一些涡虫有了长出两个头的能力。通过这些试验,科学家们对涡虫的遗传和再生规律有了新的认识,对涡虫的认识也有所增加。

为何涡虫可以再生?

所以,科学家们到底研究过涡虫可以再生的原因是什么?解决办法是干细胞。我们身体里也有干细胞,如造血干细胞、神经细胞、肌肉干细胞等,多能干细胞分为多能干细胞和单能干细胞两种,多能干细胞可分化为多种细胞,但种类有限;单能干细胞只能发育成单一细胞。

这样的细胞尽管在人体内是必不可少的,却不能形成一个完整的个体,因为这个人不可能分裂并再生。除多能干细胞和单能干细胞外,我们过去曾存在于一种干细胞中,即全能干细胞。

每一个个体都是通过受精卵发育而成的,在胚胎形成的早期阶段,一种胚胎细胞可不断复制发育,最终形成各种类型的细胞,即所谓的全能细胞。但是可惜的是,人体内的这种细胞并不总是存在,会随着人类发育成熟而逐渐消失。但涡虫却不同,它体内有大量的全能干细胞,这些细胞都能产生完整的涡虫,这样涡虫就能重复再生并增殖,即使只剩下很少一部分。

也许还有人还不知道,这些全能细胞既然没有什么区别,那么是怎样分清身体所需要的哪一部分,最后才能长出正确的器官?

当研究时,科学家们发现,涡虫体内有一种wnt信号,尾部越浓密,而涡虫干细胞在感应到这个信号后,就会从低浓度的一侧长出头来。假如抑制了这个信号的传递,那么长出多个头是可能的。所以,之前提到过在太空中产生两个头部的涡虫,会不会也是因为wnt信号的影响?尚未有定论。

旋涡研究对人类的意义

从表面上看,对人类来说,研究这种不寻常的生物似乎无济于事,但却与我们的健康密切相关。只有极少数人类器官可以再生,比如肝脏,但是肝脏并非全部都能再生,它们最多只能承受70%的损伤。

这就是说,人类实际上是一个相当脆弱的生物,在器官受到损害后,就很难重新恢复其全部功能。但是,现有的一些医疗手段,如配型移植等,存在较大难度和局限性,不是根本解决问题的办法。

通过对涡虫再生过程的研究,科学家们也找到了改变人类命运的新途径。假如我们身体里也有这种全能细胞,那么人体就具有自我修复的能力。

退后一万步说,即使在短期内我们也不可能对人体细胞进行这样的改造,但我们可以通过这种全能细胞体外培养出新的人体器官。与已有的移植相比,这类新旧器官基本一致,不引起排异反应。

结论

伴随着科技的进步,我们对人的“永生”也有了全新的认识。虽然我们认识到永生在理论上可以实现,但是现在的人类离这一目标还很遥远。不仅要弄清细胞不断再生的原理和过程,而且要考虑如何将这些技术应用于人类。

如果人类真能达到永生,那么现有的社会秩序必然会有很大的变化,这已经不只是医学、生物学领域所能解决的问题,还需要人们慢慢地去探索和思考。

当前的科学研究还非常重视伦理道德问题,不能武断地进行研究和实验。总之,人类对于科学的不断发展与探索,应最终达到有益于人类、无害于自然的效果。这将使人类得以持续发展,而不会因过度开发而走向消亡。科技仅仅是工具,最终会走向怎样的未来,最终还是要由人自己决定。



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