如果你在海灘邊看到一個直徑不到5毫米的透明小東西,大概率不會多看一眼。
但如果我告訴你,這個比指甲蓋還小的水母,可能已經"活"了幾百年了呢?
它的名字叫燈塔水母(Turritopsis dohrnii),體長4.5毫米,體重幾乎可以忽略不計。但在整個動物界,只有它做到了一件連人類都不敢想的事——返老還童。
而且不是一次。是理論上無限次。
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燈塔水母的成年水母體(水母型),透明鐘形身體中央可見鮮紅色十
先糾正一個誤區。燈塔水母不是真正的水母——至少不是你我印象中那種在海里飄來飄去的巨型水母。它屬于水螅綱(Hydrozoa),和珊瑚、海葵是遠房親戚。身體透明得像一小塊果凍,中央那個鮮紅色的十字形結構是它的胃,從外面看得一清二楚。成年個體有80到90條細如發絲的觸手,從傘緣向外伸展,像一頂長了穗子的微型降落傘。
1883年,這種生物在地中海被首次記錄。之后的100多年里,沒人覺得它有什么特別——畢竟,水母嘛,生了死,死了生,有什么稀奇。
轉折發生在1996年。意大利研究者Piraino等人對4000只不同發育階段的燈塔水母做了一組實驗:饑餓、驟然改變水溫、降低鹽度、機械損傷。結果,這些成年水母沒有死。它們收縮身體,退化觸手,把自己縮成一個不到1毫米的小肉團,沉到海底,然后——變回了幼年的水螅體。
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燈塔水母鐘形體的極端微距,紅色十字形胃清晰可見,這是它最醒目
這個過程叫"轉分化"(transdifferentiation)。翻譯成人話就是:一種已經成熟定型的細胞,直接變成了另一種成熟細胞。你可以把它理解成——一棟已經蓋好的房子,把磚拆下來重新搭成了一個完全不同結構的房子。而且磚還是原來那些磚。
在24到72小時內,燈塔水母的成熟細胞會"去分化",退化成類似干細胞的狀態,然后重新發育成水螅體。水螅體附著在海底,通過無性出芽,可以長出一個新的水螅體群落,再釋放出新的水母。原來的一只水母,可以變成一個群落,再變成幾十只、上百只基因完全相同的水母。
換句話說,它不是"續命",是"倒帶"。
這就有意思了。普通水母的生命周期是一條單行道:受精卵→浮浪幼蟲→水螅體→成年水母→繁殖→死亡。燈塔水母在生命終點前踩了剎車,掉頭開回起點,然后再來一遍。理論上,只要不被吃掉、不病死、不被沖上岸,它可以一直循環下去。
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燈塔水母在逆生長過程中收縮成的"包囊"階段,附著于海底,觸手和
2022年8月,西班牙奧維耶多大學的團隊在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上發表了一項研究。他們測了燈塔水母的全基因組——約3.9億個堿基對——然后拿它跟一種近親、不會返老還童的深紅水母(Turritopsis rubra)做了比較。
差異在哪?燈塔水母體內與DNA修復和保護相關的基因拷貝數,大約是深紅水母的兩倍。這意味著它能更高效地修復受損的DNA。此外,它還有一些獨特的基因變異,可以抑制細胞分裂過程中端粒的退化——而在人類和其他大多數動物體內,端粒縮短正是衰老的標志之一。
研究者還發現,在"倒帶"過程中,燈塔水母會沉默掉一批與發育相關的基因,讓細胞回到類似原始狀態,同時激活另一批與多能性相關的基因——就像按下了"重置"按鈕。
當然,這些發現距離"人類永生"還差十萬八千里。燈塔水母和我們差了至少6億年的進化距離,它的機制能不能在人體里復制,目前完全是未知數。
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燈塔水母的水螅體群落,附著在海底硬質基底上,每個水螅體頂端有
另一個有意思的事:燈塔水母正在悄悄占領全球海洋。
美國賓夕法尼亞大學的Maria Pia Miglietta在研究燈塔水母的種系時,比較了來自日本、意大利、西班牙、新西蘭、美國東海岸和巴拿馬的樣本。結果令人大跌眼鏡——所有樣本的線粒體16S基因完全一致。這意味著它們是同一個物種,而且是近期才擴散到全球的。
一個4.5毫米的水母,自己游不了多遠。它是怎么漂洋過海的?答案是人類的船。遠洋貨輪的壓載艙需要抽海水來保持平衡,燈塔水母的幼蟲和水螅體就被抽了進去,到了另一個港口再被排出來。全球貿易的航線,就是它的免費航班。更有意思的是,它會根據水溫改變外形:熱帶水域只長8條觸手,到了溫帶水域觸手數量能飆到24條甚至更多。這個偽裝術讓科學家花了很長時間才意識到它的全球分布。
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燈塔水母觸手捕食微小浮游生物的微距特寫,細絲狀觸手上密布刺細
說到吃,燈塔水母是肉食性的。浮游生物、魚卵、小型甲殼類都是它的菜單。觸手上的刺細胞能麻痹獵物,再卷入口中。別看它小,1982到1985年間,山東沿海六縣發生過6起因誤食混入蝦皮蝦醬中的燈塔水母導致的中毒事件,涉及466人,1人死亡。
但真正讓"永生水母"這個說法需要打個引號的原因是:它雖然理論上不會老死,但在現實中照樣會死。被魚吃了,被海龜吞了,被海葵纏住,被沖上岸曬干——這些死亡方式跟普通水母沒有任何區別。中山大學徐潤林教授還曾對1996年那篇原始論文的方法學提出質疑,認為實驗設計存在缺陷,"永生"的說法可能被夸大了。
所以,準確的說法是:燈塔水母不會因為衰老而死亡。但"不會老死"和"不會死"之間,隔著一整片海洋里所有的嘴。
4.5毫米,透明如果凍,胃是紅色十字。它可能已經把生命倒帶過幾百次了,也可能明天就被一條魚一口吞掉。永生這種事,在實驗室里是一回事,在海里——是另一回事。
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