在奇妙的生物世界中,总有一些超乎想象的存在,它们的生存方式与演化轨迹,不仅挑战着我们既有的生物学认知,还为我们揭示出健康与癌症之间那些鲜为人知的关联。今日,就让我们一同踏入这个充满神秘色彩的微观世界,探寻那些令人惊叹的生物奥秘。
水螅
水螅的生存策略刺胞动物是一类古老且神秘的生物群体,水螅便是其中的典型代表。自动物诞生之初,水螅或许就已存在于世,始终延续着古老的生存模式。它们没有独立的大脑,也缺乏专门的肌肉系统。其细长的触手之上布满刺细胞,这是一种细胞层级的精巧陷阱。
刺细胞内有被压缩成弹簧状的刺丝,积蓄着强大的弹力势能。一旦有小型生物接触,哪怕只是轻微擦过,刺丝便会以细胞尺度下的极高速度与强大力量弹射而出,穿透小型生物的表皮,与此同时,毒液囊会经由刺丝注入至少四种毒液成分,令猎物迅速失去抵抗力。
当水螅摄取充足营养后,便会开启繁殖进程。因其体内大部分细胞皆为全能干细胞,水螅能够通过出芽生殖,在自身身体上萌生出新的个体,宛如植物枝干发芽一般。
当然,水螅也具备有性生殖的能力,只是通常情况下并不具备常备的性器官,而是在有需求时生成临时性的精巢与卵巢。部分水螅会将精子排放至水中,使卵子随机受精;还有些则会先发育出能够随波逐流的水母体,由水母体携带性器官进行自由交配。
水螅卵子受精后发育形成的浮浪幼虫,会凭借本能寻觅水底的岩石或其他坚固表面附着,进而萌生出新的水螅个体。
水螅这种独特的生存方式,已足够令人眼界大开,然而当刺胞动物与寄生现象联系起来时,更为超乎想象的故事才刚刚开始。
鲟卵螅与黏体动物的奇异历程19 世纪,人们在西伯利亚和加拿大养殖的鲟鱼中发现一种奇特病症。患病鲟鱼体内的部分鱼子变得苍白且肿胀,犹如卵巢上泛起的水泡。科学家在显微镜下观察,目睹了令人震惊的一幕:病态鱼卵中伸出许多肿胀扭曲的触手,最终破茧而出的是浑身布满触手的诡异生命体,随后分裂成微型触手怪。经研究,这种生物被认定为刺胞动物,学名为鲟卵螅。
鲟卵螅
鲟卵螅在鲟鱼卵内完成胚胎发育,由于其发育所需物质源于鲟鱼卵,它甚至会将自身像口袋一样进行内外翻转,待孵化时再翻转回来。孵化后的鲟卵螅会发育出生殖器官,有的为雌性,有的为雄性,还有的兼具雌雄两性。
其雌性生殖器官会逐渐衰退,而雄性生殖器官则会发生一次性转变,产生含有两个细胞核的类似卵子的精子,这种精子无需受精便能发育成胚胎,随后注入鲟鱼苗体内,潜伏在其尚未发育的卵巢之中,等待鲟鱼成长、鱼卵成熟,开启新一轮的生命周期。
而引发鲑鱼旋转病的罪魁祸首 ——黏体动物,同样令人称奇。它体型极为微小,在显微镜下看似单细胞生物,但刺细胞暴露了它的真实身份。实际上,它是仅由五个细胞构成,其中一个细胞含有两个细胞核的迷你水螅。
黏体动物几乎没有组织与器官,不产生生殖细胞,没有胚胎发育过程,部分成员甚至无法进行有氧呼吸,基因数量更趋近于单细胞生物。
以脑黏体虫为例,它先落入海底泥沙,被石泥蠕虫吞食,利用刺细胞附着在蠕虫肠壁,注入特殊细胞,这些细胞分裂形成大量脑粘体虫。当蠕虫被鲑鱼吞食后,脑黏体虫会再次重复这一过程,在鲑鱼体内形成类似肿瘤的组织,影响其生长发育,最终新的粘孢子虫排出体外,开启新的生命周期。
分子生物学研究显示,黏体动物与鲟卵螅是近亲,它们的共同祖先在距今 6.5 亿年前就已与其他刺胞动物分道扬镳,甚至可能是地球上最早的寄生虫,寄生在多数动物的远古祖先身上。
随着时间的推移,寄生性刺胞动物持续演化,为适应寄生生活舍弃了大量不必要的冗余结构,成为地球上极为特殊的寄生生物,也是已知从复杂多细胞生物演化为近乎单细胞生物的罕见实例。
黏体动物起源 :癌细胞演化之谜2019 年,俄罗斯科学家针对黏体动物的起源提出了一个惊世骇俗的假说。他们发现黏体动物的众多抑癌基因失去了功能,而抑癌基因对于动物预防细胞癌变至关重要,几乎不存在自然选择能够使这些基因退化。
结合黏体动物对缺氧环境的极强耐受性以及能够在组织中形成类似肿瘤状物体的特性,科学家大胆推测:黏体动物的祖先或许是一群癌细胞。
地球上确实存在具有传染性的癌细胞,例如马达加斯加岛袋獾所患的面部肿瘤病,其病原体便是能够通过撕咬传播的癌细胞。刺胞动物的防癌机制远不及后来进化出的动物完善,极易患上癌症。
因此,科学家推测,类似于鲟卵螅的寄生虫曾广泛寄生于动物体内,这些寄生性刺胞动物频繁出现癌症,在一系列机缘巧合之下,有一种癌细胞获得了传染性,起初在同类寄生性刺胞动物之间传播,后来逐渐变得复杂,出现了发育调控机制,实现了跨物种传播。
由于数亿年前动物的免疫系统相对简单,再加上寄生虫本身具备一定对抗宿主免疫系统的能力,癌细胞从寄生性刺胞动物传染至其宿主,最终演变成了粘体动物。
这一假说在演化学界引发了激烈的争论,以目前的证据而言,既无法完全证实,也难以彻底否定。但这一推测为我们开拓了全新的思考视角,让我们对生命的演化,尤其是癌细胞与正常生物之间的关系,有了崭新的认识。
从水螅到鲟卵螅、黏体动物,再到关于癌细胞演化的大胆假说,在生物漫长的演化进程中,健康与疾病的界限或许并非如此绝对,癌细胞或许也在以我们难以想象的方式参与着生命的演化。这也激励着我们持续探索生命的奥秘,深入探究癌症的本质,为人类健康事业的发展开辟新的途径。
当我们了解到这些神奇生物与健康、癌症之间的微妙联系后,更或许在未来,随着科学研究的不断深入,我们能从这些神奇生物身上找到更多攻克癌症的线索,为人类的健康福祉带来新的希望。
文字来源自芳斯塔芙的视频内容