海洋中的再生能力者
——涡虫
2016-06-15撰文
撰文|兔 豆
海洋中的再生能力者
——涡虫
撰文|兔豆
涡虫属于扁形动物门涡虫纲,在海洋中,涡虫的种类和数目最多,其中大部分在沿海的砂砾、淤泥和藻类中过底栖生活,有的则浮游生活;有些种类分布于淡水以及在热带及亚热带潮湿的陆地;有些种类在海洋动物体外共栖;还有的可以寄生在其他涡虫类、软体动物、甲壳类和棘皮动物的体内。
涡虫身体扁平,是扁形动物的典型代表,体呈灰色、褐色或黄色,腹部生有许多纤毛,当肌肉收缩、纤毛摆动时,就能在水中运动。涡虫运动很有趣,可以使水出现涡旋状,因此人们给它起涡虫这个名字。涡虫的头部背面常有1至多对眼点,由感觉细胞和其下的色素层构成,能感知光线明暗,但没有晶体,不能成像。
涡虫的感觉器官和神经系统比较发达,感觉器官包括眼、耳突、触角、平衡囊等。触角分布有丰富的触觉感受器、化学感受器及水流感受器,它们分别感受触觉、化学及水流的刺激。平衡囊主要存在于一些原始的种类,包埋在脑中或靠近脑部,其结构与腔肠动物相似。神经系统有不同的形式,较原始的种类与腔肠动物有相似之处。较高等的涡虫,趋向于神经索的数目减少,其中2条腹神经素最为发达,与脑形成了原始的中枢神经系统(梯式神经系统)。
涡虫捕食时,从口中伸出肌肉质的咽,咽分泌酶,使捕获物麻痹并消化。通过缩回咽,食物经口进入成盲管的肠。肠壁由单层上皮细胞组成,这些细胞吞噬小的食物颗粒,形成食物泡进行细胞内消化。肠不分化成分泌或吸收的区域,说明肠中的细胞外消化作用很有限,不能消化的废物由口排出。
涡虫的神奇能力在于它的再生过程非常迅速,能在一周内重新长出损伤的肌肉、皮肤、肠道、生殖系统,甚至整个大脑。2个世纪前,科学家们就发现了涡虫这种强大的再生能力。涡虫这种超强再生能力一直吸引着研究人员的目光。他们认为涡虫再生的秘密在于它体内存在一群丰富的干细胞,能够通过不断自我复制,产生与自己类似的细胞,并且在需要的时候能变成其他任何类型的细胞。
科学研究表明,涡虫的基因超过80%和人类同源,涡虫干细胞在损伤后早期的反应与人类等高等生物也有惊人相似。但与能够再生出几乎所有器官和组织的涡虫不同的是,人类只有少数器官具有非常有限的修复能力,并且这种能力随着年龄的增加而削弱。理解涡虫基因如何协作调控再生,或许将有利于人类寻找人体器官再生、延缓衰老过程的方法。