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身體被劈成兩半後,它還可以操控其他生物

身體被劈成兩半後,它還可以操控其他生物

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身體被劈成兩半後,它還可以操控其他生物

來源:環球科學

作者:羅希尼·蘇布拉馬尼亞姆

身體被劈成兩半後,它還可以操控其他生物

圖檔來源:Pixabay

乍眼一看,小小的無腸目生物的結構似乎十分簡單。它們體型不定,甚至沒有消化管,隻有為數不多的内部器官在身體中自由漂浮着。

部分無腸目生物體内寄宿着能光合作用的藻類,兩種生物維持着典型的共生關系:藻類提供能量,作為交換,無腸目生物則提供安全的生活空間。不僅如此,這些無腸目生物還有一樣絕活——如果被切成兩半,它們能夠分裂成3個(而非兩個)新生的自身變體。首先,頭的部分會長出一條新尾巴;接着,尾巴的那一半會長出兩個頭,就像九頭蛇一樣,進而分裂成兩個獨立的個體。

最近,一項發表于《自然·通訊》(Nature Communications)的研究發現,在如此極限的再生過程中,無腸目生物還會調控體内藻類的基因活動。這個發現引起了科學家的興趣,因為許多種類的珊瑚也依賴于共生的藻類,然而如今不斷變暖的海洋正迫使藻類離開宿主,導緻珊瑚白化,有時甚至導緻整個生态系統崩潰。

美國斯坦福大學的發育生物學家王浡(該研究的共同作者)及其團隊發現,如果他們故意讓無腸目生物受傷,随着它開始分裂再生,其中藻類的光合作用效率會降低。但與此同時,藻類光合作用的基因卻變得更加活躍,可能彌補了效率的缺口。實驗結果表明,無腸目生物體内名為“runt”的基因會被激活以協助再生,它可能會表達一種促使藻類啟動特定基因的蛋白質。王浡表示:“在這個過程中,宿主細胞直接調控藻類細胞的活動,可能是為了宿主系統的利益。藻類的光合作用能被宿主的再生過程調控,這是最讓我們感到震驚的事。”

鄭詣先是美國卡内基科學研究所(Carnegie Science)的一名發育生物學家,她研究珊瑚-藻類的共生機制。她表示:“由于人們對動物的興趣大于藻類,是以許多研究都傾向于從動物的角度來研究共生關系。這項研究的優點在于,它将關注點放在了共生體——藻類的響應上,将藻類的響應與宿主的再生過程直接聯系了起來。”

王浡談道,由于環境壓力,珊瑚與藻類之間的共生關系曾被破壞。研究宿主對藻類共生體的調節機制,有助于研究人員調控珊瑚内部的藻類,進而有望修複珊瑚與藻類之間的互相作用。此外,這些對無腸目生物有益的藻類如何反過來控制宿主的行為也讓王浡感到好奇。例如,無腸目生物通常畏光,藻類卻能使它偶爾像太陽能電池闆一樣攤開身體,讓寄居的藻類暴露在陽光之下。這究竟是怎麼做到的?