朝圣之旅第二十七站

2011-06-25钱丹

飞碟探索 2011年2期

关键词：杆状幼体头部

■钱丹

会合点27：

欢迎原始的扁形动物！

时间：

大约是在6.3亿年前，比上一个会合点提前了4000万年。

地点：

海洋中。

加入者：

330种原始的扁形动物，包括经常在生物学课本中见到的著名的涡虫。

共同祖先27是我们不知道多少代之前的曾祖。随着我们不断向后追溯，我们已经无法推测会合点之间经历的世代。

形貌：

现在加入我们的原始的扁形动物没有体腔，也不具有特化的器官，因此也就不存在口和肛之分了。食物和废物可能是通过同一个孔进出。但要注意，绦虫属于扁形动物，但却并非原始的扁形动物，绦虫的祖先具有体腔，具有全套的消化道，但寄生的生活方式使得它们的消化系统发生了退化。总而言之，我们现在要与肛门和眼点说再见了。此外，我们的共同祖先像一些原始的现生扁形动物一样，可能体内具有共生的藻类。一些现生的类型更多的是利用藻类为它们提供食物，因此它们的口也退化了！现存的扁形动物约有7000种，常见的有血吸虫、涡虫等。

特征：

扁形动物小至1毫米，大可至25厘米，可在水中、地面生活，或行寄生生活。幼体表皮层全部为外胚层细胞，后来才有中胚层细胞移入。中胚层是动物体器官系统结构的物质基础，身体大部分结构由中胚层分化而来，为动物体结构的发展和生理的复杂化、完备化提供了必要的基础。扁形动物的躯干表面有纤毛表皮，可用于运动，皮层底下有长轴、环形和对角走向的肌肉，腹背部薄壁组织中的肌肉可拮抗静水压的作用，成为静水骨骼。

扁形动物具有皮肌囊。它们的上皮细胞内散布有一些垂直于体表的杆状体，是由成杆状体细胞形成，之后贮存于表皮细胞之内的。当涡虫类遇到敌害或强烈刺激时，大量的杆状体由细胞内排出，到外界遇水后形成黏液。涡虫用黏液包住身体或用黏液攻击敌人，所以杆状体有防卫及攻击能力。有人认为杆状体与腔肠动物的刺细胞有某种进化联系。

扁形动物具有不完全消化系统（口、咽、肠，无肛门）和具有原肾管型排泄系统。原肾管是原始的排泄管，是一端为盲管、另一端开口（排泄孔）的排泄管。

原肾管是由身体两侧外胚层陷入形成的，有排泄孔通体外。扁形动物的原肾管是由许多分支的排泄管构成，每一小分支的最末端由焰细胞组成盲管。

扁形动物还拥有梯形神经系统，比腔肠动物集中。它拥有一对脑神经节，由若干纵神经及横神经构成。

扁形动物的感觉器官是眼点、耳突、平衡囊。耳突上分布有丰富的触觉感受器、化学感受器及趋流感受器。

生殖特征:

扁形动物大多为雌雄同体，生殖器官复杂，具有固定的生殖腺和生殖导管及附属腺，具有交配行为，体内受精，行断裂生殖。

幼体发育分为直接发育和间接发育二类。直接发育是指动物幼体从卵孵出或母体产出后，不经过变态，而直接长成成体的发育方式。幼体与成体的形态和生活方式大致相同。而间接发育是指动物幼体从卵孵出或母体产出后，须经过变态，方能长成为成体的发育方式。幼体与成体的形态及生活习性显然不同。

进化中的意义:

扁形动物身体扁平，这在动物进化中是一个很大的进步。通过身体的中线，可以把动物分为左右对称的二个部分，这种对称叫“两侧对称”。“两侧对称”的体形给动物适应外界环境带来极大的好处。首先，它使动物的身体有了前后、左右、背腹之分，身体各部分的功能出现分工：腹部主要形成一些消化和运动器官，承担运动和摄食的功能，背面长肌肉具有保护功能。身体前端主要集中了神经系统和感觉器官，每当向前运动时，总是以前端最先接触新的环境，因此，锻炼了身体的前端能够及时、迅速反应多变的外界环境，从而促使神经系统更加向前端集中，为在前端分化成脑创造了条件。其次，“两侧对称”也为动物的活动扩大了范围，不仅能在水中游泳，而且能在水底爬行，使在水中生活的动物有可能到陆地生活。所以从扁形动物开始出现了一些陆地的种类。扁形动物除了具有外胚层和内胚层外，还出现了中胚层。中胚层的出现，使扁形动物肌肉发达，运动能力增强。由于扩大了活动范围，增加了食物来源，促进了各组织、器官的发育和分化。

涡虫器官再生基因:

英国诺丁汉大学的科学家对扁形动物的代表物种涡虫展开了深入考察。特别对涡虫身体部位的再生能力进行了研究，这些部位包括头部和大脑。诺丁汉大学生物学院的阿齐兹·亚布巴克博士是这项研究的领导者，该研究显示，一种被称作“Smed-prep”的基因显然是导致涡虫的头部和大脑适当再生的基本要素。涡虫具有在被截断后，身体部位再生的独特能力，这些部位包括头部和大脑。该研究显示，当涡虫的身体部位进行再生时，是一套基因在控制这一过程，使它们在正确位置再生出大小、形状和方位保持原状的肢体。

人体器官再生:

亚布巴克说：“这些令人震惊的蠕虫为我们观察一种非常简单的动物的组织再生能力提供了很好的机会，它们可再生的肢体范围非常广泛，而且再生起来相当轻松。我们想弄明白成熟干细胞是如何帮助任何动物形成和再生受损的或失掉的器官和组织的。了解其他动物的再生能力，会给人类再生医学研究带来很大好处。”他说：“如果我们清楚组织在正常环境下再生时都发生了什么，我们就能构想出安全取代人类由外伤或疾病导致受损的器官、组织和细胞的方法。研究人员表示，Smed-prep是组成涡虫头部的细胞正确分化和定位的必要因素，也是确定头部位置的关键。他们还发现，尽管Smed-prep的出现是导致头部和大脑处于正确位置的决定因素，但是涡虫干细胞会在其他不相干的基因影响下，形成脑细胞。不过研究人员表示，即便如此，如果没有Smed-prep，这些细胞是无法自行组织起来，形成正常大脑的。