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當這些海蛞蝓想要新的身體時,就會把自己的頭切下來

它們長得像敞開的豌豆莢,而且還有光澤,但海蛞蝓「Elysia cf. marginata」和「Elysia atroviridis」可不是普通的腹足類動物。首先,它們是「囊舌目」的成員,「囊舌目」是一種蛞蝓的分支,以從海洋植物中獲取藻類,並將藻類中的葉綠體整合到自己的細胞中而聞名,使它們能夠從陽光中獲得能量。更奇特的是,以上的這兩種蛞蝓物種有著極強的再生能力:它們可以切下自己的頭,再長出全新的身體。

剛剛發表的一項新研究描述了這種令人難以置信的自切術或自我截肢術。(值得注意的是,新生的身體是從頭部長出來的,而切掉的身體則不會再產生新的頭部。)這一發現是在日本奈良女子大學的實驗室里發現的。該實驗室培養了幾代從卵到成年的海蛞蝓,以便更好地了解這些粘稠的生物。

該大學的生物學家是在實驗室里偶然發現了這一現象,這種蛞蝓「善意」的進行了自我肢解,而且被切下的頭還在蠕動。研究人員表示,「我們沒想到它們會進行如此不尋常的自切手術,這一發現完全是個意外。」

科學家的敏感讓研究團隊開始調查這個自我切斷的個體,研究為什麼會發生這種自殘現象,以及這種自殘是如何發生的。這些研究結果包括,試圖通過模仿海洋食肉動物在野外對海蛞蝓做出的那種粗暴的鉗制來誘導自我斬首(也許,他們猜測,海蛞蝓與其身體分離的方式類似於戰鬥機飛行員使用彈射座椅)。

研究人員還在蛞蝓的頭部和身體接觸的地方綁了一根尼龍繩,這個位置看起來比較容易造成蛞蝓的體顱分裂。尼龍繩系得動作很輕,更像是一條緊一點的領帶,而不是要勒死它們(實際上,蛞蝓不像脊椎動物那樣有呼吸系統,所以這樣也勒不死它們)。

儘管自體切開術的真實性質仍不為人知,但研究小組在一天內能夠誘導除一顆蛞蝓外的所有蛞蝓產生自主性。研究小組提出,在野外「Elysia atroviridis」蛞蝓進行自切手術的可能性是存在的,因為這種蛞蝓經常被浮游寄生蟲侵害,所以,也許把含有寄生蟲的身體丟掉,再長出新的身體是應對蟲害的最簡單方法。

上圖:海蛞蝓脫離身體的頭部,在離開身體後立即能自己爬行

研究人員發現,這些蛞蝓可以在沒有心臟的情況下存活數天(心臟位於體內,就在斷裂平面下方),經過幾周的時間,新的身體幾乎完全恢復了大小。研究人員也假設,蛞蝓可以在沒有身體的情況下通過純粹依靠光合作用生存。

生物學家告訴我們:「雖然從我們人類的角度來看,在沒有心臟的情況下生活幾天聽起來可能是天方夜譚,但這些動物實際上是通過皮膚呼吸的,完全沒有鰓。在沒有心臟的情況下,它們可以承受一周的時間。在沒有心臟的情況下在身體周圍泵送含氧血淋巴(就像無脊椎動物的血液),同時再生一個新的血淋巴,這一點我並不感到驚訝。」

另外,光合作用作為一種配給的想法似乎不太可能,因為許多隱孢子形成的機制(獲取藻類葉綠體並利用它們利用太陽能的獨特能力)都位於身體而不是頭部。

葉綠體儲存在蛞蝓的消化腺中,消化腺是高度分支的,主要分布在大多數「囊舌目」物種的體內。當蛞蝓自我切除它的身體時,它扔掉了大部分的葉綠體,因此也就扔掉了從這些葉綠體中能獲得的大部分能量。生物學家認為,蛞蝓更有可能在其身體自動切除後,通過直接進食來實現再生。

要想更好地理解這些蠕動的「小鼻涕蟲」,如何在沒有大多數肉體形態的幫助下勉強維持生存,還需要做更多的研究。新的觀察表明,對這些動物還有更多的問題需要解答。

上圖:另一種囊舌目海蛞蝓,Cyerce sp.5。

生物學家表示:「我們想進一步研究其他物種是否也有這種能力,來探明這種極端自切和再生的進化模式和過程。此外,我們將在組織和細胞水平上進一步探索這種現象背後的機制。」

另外,這項研究中提出的觀察結果,強調了對生命樹的所有分支進行基礎科學研究的必要性。你永遠不知道像海蛞蝓這樣「不起眼」的動物,什麼時候會有能力推動應用研究的進步。

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