動物再生的奧秘

◎王佃亮

自然情況下，動物組織器官損傷后可以再生，某些低等動物損傷后的組織器官殘體甚至可以再生出完整個體。

蚯蚓斷成兩段可以再生，除此之外，你還知道哪些動物可再生？

圖1 土壤中的蚯蚓 （圖/圖蟲創(chuàng)意）

再生之王——海綿

可愛的“海綿寶寶”是大家熟悉的動漫形象，家庭常用的刷鍋洗碗的泡沫塑料也被稱為海綿，而接下來要給大家介紹的海綿卻是一種多細(xì)胞低等海洋生物。

海綿神秘而古老，早在6億年前就生活在海洋里。在長達(dá)兩千多年的時間里，人類竟沒有弄明白它究竟是動物還是植物。直到16世紀(jì)末，顯微鏡誕生后，人們觀察到海綿細(xì)胞并沒有細(xì)胞壁，才明白原來海綿是動物。

海綿的身體結(jié)構(gòu)十分簡單，僅由內(nèi)、外兩層細(xì)胞組成，中間為中膠層，沒有頭、尾、軀干、四肢。由于身體柔軟，遍布孔洞，像泡沫塑料，且生活在海洋中，故名“海綿”。

海綿因其體內(nèi)有不同種類的海藻共生而呈現(xiàn)出不同的色彩，其形狀也千姿百態(tài)，有片狀、塊狀、圓球狀、扇狀、壺狀、樹枝狀等。

在經(jīng)歷了數(shù)億年的進(jìn)化后，龐大的海綿家族仍有1萬多個“成員”，它們?yōu)槭裁茨軌蛏幌ⅲ繆W秘就在于海綿具有強(qiáng)大的再生能力。

有人對海綿進(jìn)行了再生能力測試實驗，他們從海綿上切走了一小塊，再將這一小塊海綿攪碎并放入培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，這些零碎的細(xì)胞竟然能夠重新組合。組合后的海綿細(xì)胞聚集體又能重新長成海綿。難怪海綿會被人們稱為動物界的“再生之王”。

圖2 海綿（圖/圖蟲創(chuàng)意）

分身有術(shù)——海星

眾所周知，海綿寶寶有個好朋友叫“派大星”，派大星是一只粉紅色的海星。

海星屬于棘皮動物，也生活在海洋里。多數(shù)海星外形似五角星，體色艷麗，有紅色、橘黃色、紫色、藍(lán)色、青色等，是可愛又迷人的海洋動物。

海星屬于肉食性動物，以小型貝類、甲殼類、魚類等為食，海水養(yǎng)殖一般避諱它。海星進(jìn)食雙殼貝殼時，先用腕足吸住兩片貝殼，利用腕足吸盤的真空作用，將兩片貝殼拉開，然后從口里吐出胃來，迅速分泌消化酶，直到貝殼的閉殼肌及內(nèi)臟部分被消化，貝殼完全張開，再用胃包裹食物送入口內(nèi)。

海星行動遲緩，經(jīng)常遭受鳥類、大型魚類等天敵的威脅，還好其再生本領(lǐng)大，物種得以生存下來。在海灘上，能偶爾看到一只“受傷”的海星，但仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，這只海星的新腕足已悄然長出。

假如將健康的海星“分身”后拋入海中，幾天后，海星的每根腕足都能再生出小腕足和小口，大約一個月后，舊腕足脫落，數(shù)月乃至一年后，一只肢體健全的五腕足海星就會神奇再現(xiàn)。

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)海星受傷后，后備細(xì)胞就被激活了，這些細(xì)胞中包含身體所失部分的全部基因，并和其他組織合作，重新生長出失去的腕或其他部分。而且，被“分身”后的前60天，海星腕足再生速度很快，大約能長出腕足的40%～50%，此后再生速度逐漸變慢。

圖3 水下的海星 （圖/圖蟲創(chuàng)意）

吐臟再生——海參

在浩瀚的海洋里，海參是渺小又柔弱的一員，但它的生命力很強(qiáng)。海參屬于海洋無脊椎動物，據(jù)統(tǒng)計，全世界有900多種海參，有些生活在萬米海底，不能食用。可食用的海參呈紡錘體，即頭部和尾部較細(xì)，中間軀干部較粗。此外，海參的背部遍布疣足。

海參在遭遇天敵、過度擁擠、水質(zhì)污染、水溫過高等強(qiáng)烈刺激或不良環(huán)境下，身體會收縮并排出內(nèi)臟，這種現(xiàn)象被稱為“排臟現(xiàn)象”。

不過不用擔(dān)心，排出內(nèi)臟的海參還能再生出新內(nèi)臟。

海參內(nèi)臟的再生從消化道開始，所需時間因不同的物種而異，短則7天、長則145天便可完成。整個再生過程分階段進(jìn)行，傷口愈合是第一階段，然后依序再生腸組織膜、管狀腸管等。這種強(qiáng)大的再生能力使海參即便遇到強(qiáng)敵也能保護(hù)自己。

動物新個體的再生就是干細(xì)胞不斷產(chǎn)生和發(fā)育成熟的過程，一些類型的成熟體細(xì)胞可脫分化為干細(xì)胞參與再生。

在海參內(nèi)臟再生的過程中，有多種細(xì)胞遷移參與形成原基，包括神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞、體腔上皮細(xì)胞、變形細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等。海參的干細(xì)胞位于體腔上皮內(nèi)，再生初期參與了原基形成。同時，海參體腔上皮細(xì)胞脫分化形成的干細(xì)胞也參與了原基形成。可能是由于海參體內(nèi)“庫存”干細(xì)胞數(shù)量太少，它們只好將大量成熟體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為干細(xì)胞，以加快內(nèi)臟再生速度。

圖4 海床上的海參 （圖/圖蟲創(chuàng)意）

動物生存之道

自然界中還有許多動物具有再生能力。例如：當(dāng)壁虎受到驚嚇或遭遇天敵時，只要一碰它，它就會立刻斷尾逃生，一段時間后，新的尾巴會從斷尾處再生出來；將大雁的喙切去，可以再生出完整的新喙；蝦的須子斷了，可以再生出新須子；魚的魚鱗掉了，可以再生出新魚鱗。再生是一些動物的正常生理現(xiàn)象，也是它們的“生存之道”。