科学家发现罕见的双头扁虫产生颠倒的后代

扁虫在生物学实验室中臭名昭著,因为它们具有超现实的能力,可以在你斩首.现在,研究人员发现,一种奇怪的发育缺陷会导致它们的两端都长出头部——而且从那里开始只会变得更奇怪。

非凡的再生能力某些物种的扁虫挑战信仰。把它们切成两半,你最终会得到两只完整的扁虫,因为每块都会长出一个新的头、尾或其他缺少的东西。它们就像缩影神话中的九头蛇.

过去的研究揭示了电流可以确定它们在某个点的再生是头部还是尾部,使科学家能够创造出双头或双尾扁虫。

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或者无论多少人头这个可怜的怪物最后。

现在,科学家们发现双头变异也可以自然发生。当他们把它们切成碎片时,他们的身体轴线似乎变得扭曲了。

华沙大学动物学家 Katarzyna Tratkiewicz 和 Ludwik Gąsiorowski 在短咽狭窄口 Stenostomum brevipharyngium,一种扁虫,通过自身培育克隆来无性繁殖。

通常,这从新的头部萌芽从母体的中心开始,然后是新形成的有机体的其余部分。但在某些情况下,研究人员发现,末端没有形成尾巴,而是出现了另一个头。

之前对扁虫的实验表明,它们可以被哄骗长出两个头(中间)或两个尾巴(右)。(迈克·莱文/塔夫茨大学)

最值得注意的是,当研究人员将双头突变体切成几段时,两个头部在另一端都再生了尾巴,并拥有功能齐全的生殖器官。这意味着在一些后代中,根据他们原来的身体轴线,他们的头和尾实际上已经交换了两端。

“实际上,这种再生可以稳定地逆转身体轴极性,而不会损害动物的生存或繁殖能力,”研究人员在他们的论文中。

结果,倒置扁虫中间部分的很大一部分细胞的轴方向与动物两端的细胞不同。

你可能会认为这会导致神经系统变得非常混乱,更不用说其他任何事情了。然而,这些奇怪的生物仍然可以以某种方式做到这一点。它们都通过同一个单一的消化孔进食和“拉屎”可能会有所帮助。

进一步检查发现,倒置扁虫繁殖正常,表明双头错误不是遗传性突变。

研究人员怀疑扁虫具有持续组织更新的能力,涉及成体细胞保留干细胞能力分裂成任何类型的身体细胞(多能),使他们能够在身体方向如此巨大的变化中幸存下来。

“尽管与头部相关的重要器官系统发生了逆转,但蠕虫能够恢复正常的生理机能,这一事实表明它们的身体计划具有极端的生理[灵活性],”Tratkiewicz 和 Gąsiorowski解释.

“这种灵活性可能与其器官的相对简单性有关,或者由于多能干细胞的存在而动态重塑组织的能力。”

这项研究发表在英国皇家学会会刊 B:生物科学.

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