水母

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TUhjnbcbe - 2022/9/7 18:44:00

没有人喜欢变老的想法,尽管我们人类努力逃避或延缓衰老的过程,但它似乎是生活中不可避免的一部分。但为什么生物随着年龄的增长而逐渐分崩离析?

有一个词可以形容它:衰老。不,不是那个唱《BringMetoLife》的摇滚乐队;衰老是正常功能逐渐退化的状态。在细胞水平上,这意味着细胞停止分裂,最终死亡。它也可以应用于整个生物体(生物体不能对外界压力作出充分反应),或特定的器官或组织(如秋天树叶死亡或从树上掉落)。

虽然我们有办法减缓(或加速)衰老的速度,但衰老还是会以这样或那样的方式发生。然而少数物种可以完全逃脱衰老的过程。

一、“不朽的”水母,灯塔水母

到目前为止,只有一种水母被称为“生物不朽”:灯塔水母。这些小而透明的动物游荡在世界各地的海洋中,它们可以通过回到生命周期的早期阶段来逆转时间。

一个新的水母生命从受精卵开始,受精卵成长为被称为浮浪的幼虫阶段。在短暂的游泳之后,浮浪附着在表面(像岩石、海底或船壳)上,在那里它发展成一个珊瑚虫:一种管状结构,一端是嘴巴,另一端是一种“脚”。它会在那里停留一段时间,长成一小群珊瑚虫,彼此共用胃食管。

最终,根据水母种类的不同,其中的一个水螅体会形成一个被称为“芽”的分支,或者它可能会产生一个接一个的独立部分,然后从群体的其他部分中分离出来。这一过程负责水母生命周期的下一个阶段:外植体(一种小型水母)和水母,这是成熟的成体阶段,能够有性繁

对于大多数其他水母来说,这一阶段是生命的终点。但灯塔水母(可能还有其他一些水母种类)有一个巧妙的聚会技巧:当它面临某种环境压力时,比如饥饿或受伤,它可以恢复到一个微小的组织,然后再变成性成熟的水螅阶段。这有点像蝴蝶变回毛毛虫,或者青蛙再变回蝌蚪。

当然,灯塔水母并不是真正的“不朽”。它们仍然会被捕食者吃掉或被其他方式杀死。然而,它们应对压力的能力在生命阶段之间来回切换,这意味着理论上,它们可以永远活下去。

二、九头蛇(水螅)

水螅看起来有点像水母的水螅阶段(这是有一定道理的,因为水母和水螅都属于刺胞动物门):管状的身体,一端有带触须的环状嘴,另一端有粘着的脚。它们是一种非常简单的动物,大部分时间都呆在淡水池塘或河流中的一个地方,用它们带刺的触须抓住碰巧游过的任何猎物。

它们声称自己永生?似乎它们根本不会衰老。九头蛇的干细胞没有随着时间的推移而逐渐恶化,而是具有无限自我更新的能力。这似乎要归功于一组被称为FoxO基因的特殊基因,这种基因在从蠕虫到人类的动物身上都有发现,在调节细胞寿命方面起着作用。

在九头蛇的干细胞中,FoxO基因的表达似乎过多了。当研究人员阻止FoxO基因发挥作用时,他们发现九头蛇的细胞开始显示出衰老的迹象,不再像以前那样再生。我们仍然不知道这一切是如何运作的,但我们知道,这些基因显然在保持九头蛇永葆青春方面发挥了重要作用。

三、不朽的龙虾

龙虾也不会经历衰老。与九头蛇依赖特定的基因不同,它们的寿命是由于它们能够不断修复自己的DNA。正常情况下,在DNA复制和细胞分裂的过程中,染色体上的保护末端帽,即端粒,会慢慢变短,当它们太短时,细胞就会衰老,无法继续分裂。

龙虾之所以没有这个问题,是因为有一种叫做端粒酶的酶在不断地供给龙虾,这种酶的作用是保持端粒再生。在整个成年期,它们的所有细胞都会产生大量这种酶,使它们能够无限期地保持年轻的DNA。端粒酶并不是龙虾独有的,包括人类在内的大多数动物体内都存在端粒酶,但在经过胚胎阶段后,大多数其他细胞的端粒酶水平下降,不足以持续重建端粒。

但不幸的是,对于龙虾来说,有一个问题:它们真的长得太大了,壳都装不下了。龙虾不断地长得越来越大,但它们的壳不能改变大小,这意味着它们一辈子都要去掉太小的壳,每次都长出全新的外骨骼,这需要相当多的能量。最终,蜕壳和长出新壳所需要的能量实在是太多了,龙虾因疲劳、疾病、被捕食或外壳倒塌而死亡。

可以永远年轻吗?

还有许多其他动物(和非动物!)物种可以让我们一睹永恒的存在:裸鼹鼠的死亡风险似乎不会随着年龄的增长而增加;世界上已知的最古老的非殖民动物是一种名叫“明”的抗压能力极强的海栖蛤,年后,当研究人员把它从海洋中打捞起来,想知道它的年龄时,它(意外地)去世了;

令人难以置信的是,古老的狐尾松似乎和许多年轻树木一样运转平稳;有一群特殊的颤杨树被认为大约有8万年的历史,还有很多其他不同寻常的长寿物种,它们似乎在抗拒时间的流逝。

它们也掌握着人类永葆青春的钥匙吗?我们知道,人类的衰老是由许多因素造成的,其中许多因素我们仍不完全了解。也许这些来自其他物种的例子可以让我们对这些过程有更多的了解。

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