再生尾巴算什么,这些动物能够再生头部

【字体: 时间:2019年03月08日 来源:生物通

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  马里兰大学领导的国际研究团队近日发现,至少四种海洋带状蠕虫独立进化出了头部再生的能力。这项新成果于本周发表在《英国皇家学会学报B辑》上。

  

一提到再生,大家很容易想到壁虎、蚯蚓、海星等等。其实,再生能力虽不常见,但的确存在于整个动物界中。人们普遍认为这是一种古老性状,一些物种设法保留下来,而大多数物种在进化过程中都丢失了。

马里兰大学领导的国际研究团队近日发现,至少四种海洋带状蠕虫独立进化出了头部再生的能力。这项新成果于本周发表在《英国皇家学会学报B辑》(Proceedings of the Royal Society B)上。

“这意味着当我们比较动物群体时,我们不能认为它们的再生能力是古老的,反映了共同的祖先,”文章作者之一、马里兰大学的生物系副教授Alexandra Bely谈道。“在比较不同动物群体的再生能力时,我们需要更加小心。”

所有动物都具有一定程度的再生能力。即使是人类,皮肤受伤后也会再生。然而,在进化史上很早就分支的动物谱系,如海绵、水螅和栉水母,通常能够从小小的一部分再生出整个个体。随着动物的进化,再生能力就不再惊心动魄,而是变成小打小闹。


(图片来自原文)

为了开展这项研究,研究人员在2014-2014年间从美国、阿根廷、西班牙和新西兰的沿海地区收集了带状蠕虫。他们对22个物种开展了再生实验,将它们分成两半,然后观察其再生能力。他们还从之前的研究中获得了其他13种带状蠕虫的信息。

所有物种都能够通过再生后半部分而恢复成完整个体。只有八个物种能够再生头部,从身体的后半部分恢复成完整个体。其中四个是之前已知的,而另外四个是新发现的。

人们通常的假设是,这是一种来自共同祖先的古老性状,随着物种的分化,一些带状蠕虫开始失去。然而,通过对35个物种的研究,研究人员重建了再生进化模式,发现这是一种最近才进化出的能力。

“我们推断,带状蠕虫的祖先是无法再生头部的,但是四种独立的动物后来进化出了这种能力,”Bely说。“据推测,其中一种发生在1000至1500万年前。”从进化的角度来说,这其实算是近代史。

再生能力的研究有望大大提高研究人员对发育的理解。例如,本研究中一些不能再生头部的蠕虫在没有头部的情况下存活了几个月。这可能是头部再生能力进化的前提,因为截肢时间足够长也许是进化中的第一步。

“这些最近进化出头部再生能力的物种将成为研究动物再生能力的典范,”Bely谈道。“我们现在可以提出这样一些问题:分子过程中的哪些变化会促进头部再生?”(生物通 薄荷)

原文检索

A phylum-wide survey reveals multiple independent gains of head regeneration in Nemertea

Published: 06 March 2019 https://doi.org/10.1098/rspb.2018.2524

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