另人類夢寐以求的斷肢再生功能,卻在動物界很常見

2021-01-09 塵埃談科學

許多殘疾人遭受著斷肢的折磨,這種病痛給他們帶來了身體不適、行動不便等問題。我們不禁要想,如果被損害的肢體能自動生長出來,該是多麼好的一件事。

這種令人夢寐以求的功能,其實在動物界很常見。很多動物在歷代的進化中具備了「絕技」,可以在遇到危險時,瞬間割捨自己身體的一部分,掩護自己逃生;而用不了多久,它的肢體又能長出來。

具有斷肢再生功能的動物中,最著名的要數壁虎了。當它遇到強敵或被敵人咬住時,往往一番掙扎後,就自動把尾巴丟掉。而那條離開身體的尾巴還在不停的抖動著,敵人往往被迷惑,去追逐那條沒有生命的尾巴。壁虎自己趁著這個機會逃之夭夭。過不了多久壁虎又能長出一條新尾巴。

這種功能在生物學中叫做「自截」。「自截」現象可以在尾巴的任何部位發生。科學家經過研究發現,壁虎段尾並不是直接在兩個尾椎骨之間分離,而是在同一椎體中部的特殊軟骨橫隔處斷開。

壁虎在尾椎骨骨化過程中形成了這種特殊軟骨隔,這裡的細胞終生保持著胚胎組織的特性,可以不斷分化。

當壁虎遇到危險時,尾部肌肉強烈收縮,此處就自動斷開了,此後再生的尾巴中沒有分截的尾椎骨,而是一根連續的骨稜。但是,如果遇到危險,它的尾巴還是具有斷掉和再生的功能。

陸地上的生物如此,許多海洋中的動物也有這種奇異的功能,章魚就是其中的一種。章魚有八條觸手(兩條腿六條手),每個觸手上都有吸盤。這些觸手是它用來探索周圍世界、進攻和禦敵的武器。

章魚喜歡躲在一個洞裡,把長長的觸手伸出來捕食螃蟹和魚。如果它的觸手不幸被敵人咬住不放,章魚就會突然來個「分身術」,在肌肉的強烈收縮作用下觸手自動斷下來。

跟壁虎的尾巴一樣,斷下來的觸手還會劇烈地扭動,就像活的一樣。更令人吃驚的是,斷掉的觸手仍然有吸附力。當敵人被迷惑,撲向那隻扭動的觸手時,章魚卻趁機逃走了。

章魚有特殊的血管閉合功能,讓斷肢處不會出血,斷掉的地方還會再長出新的觸手。新觸手的生長速度非常快,在數十天的時間內就能達到原觸手三分之一的長度,這不得不令人驚嘆。

同樣,海星也會「分身逃生術」。當海星的腕足被敵人扼住時,它也會棄腕逃生。而且,不僅斷掉的腕足能再生,腕內的各個器官也能再生。

只是,海星新長出來的腕足往往要比以前的小,不能跟以前的完全一樣。因此,我們常常能看見畸形的海星。

但它們還不算最厲害的「再生明星」,海綿的再生功能更為強大。

如果把海綿切成碎塊,不但影響不了它的生命,反而能讓它的每一塊肢體都生長成一個新的個體,各自獨立生活。

更令人吃驚的是,就算把海綿切碎、過篩,只要有良好的條件,它們也能組成小海綿個體,在短短幾天的時間裡成活。

這些動物的肢體能夠再生,一般與它們是低等動物有關,因為低等動物的肢體分工不是特別明確,比較容易長出新的肢體。而作為高等哺乳動物的鹿,卻也具有這種肢體再生功能,這就不能不讓人驚奇了。

鹿茸是一種著名的藥材,它是還沒有骨化的公鹿角。奇怪的是,這種沒有骨化的公鹿角可以再生,一般每年生長一次,個別的鹿甚至還生有二茬茸。

科學家們經過研究發現,鹿茸再生是一個獨立於神經分布之外的過程。在鹿茸的潛在發生區的骨膜細胞中,竟然有16個特殊斑點,角柄骨膜細胞是促使鹿茸再生的幹細胞,具有在離體情況下自然分化和形成軟骨組織的能力。

看來,神奇的動物斷肢再生功能還有待我們進一步研究,如果獲得富有實用性的研究成果,或許可以為人類的醫療做出巨大貢獻。

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