水母返老還童、水熊蟲暫停時間,長壽動物是如何養生的?
2020-11-24 騰訊網蒼蠅通常活不過20天，人工飼養的小鼠可活2年，狐狸10年，大猩猩40年左右……一般而言，一個物種的預期壽命與它的體型息息相關。然而，有些特例卻能夠無視時間的規則。它們的秘訣何在？是哪些神秘的生物過程令它們擺脫了時間的桎梏？
水母能夠返老還童
小小的道恩燈塔水母（Turritopsis dohrnii）掌握了永生的秘密！
當遭受壓力或者完成生殖後，它會萎縮並退化到年幼的階段，成為附著在海底的水螅體。這一機制尚不明朗的過程叫作「分化轉移」（transdifferentiation），能使細胞回到未分化的狀態，如同出生時一樣，之後再重新進行分化並開始一段新的生命周期。
「我們之前只在幼年水母身上發現了這種現象，」法國濱海大學的海洋生物學博士後託馬斯·巴斯蒂安（Thomas Bastian）表示，「若要在成年體身上也觀察到那將是一場小小的革命。」而廈門大學海洋與地球學院鄭連明副教授的課題組點燃了這場革命的導火索：2015年，他們成功在中國近海分布的一種海月水母身上觀察到了同樣的分化轉移現象。
「完全有理由相信這便是這些生物成功存續5億多年的求生秘訣之一。」託馬斯·巴斯蒂安補充道。
水熊蟲能夠暫停時間
「如果它們是人類，在臨床上我們可以宣告其死亡。」法國國家自然歷史博物館的講師塞德裡克·於巴斯（Cédric Hubas）談起他負責研究的緩步動物（通稱「水熊蟲」），仍驚嘆不已。
在已得到記錄的上千種水熊蟲中，目前只有15種明確具備隱生能力：當棲息環境惡化時（乾燥、低溫、缺氧），它們能夠流失至多99%的水分，收縮起來形成一個包囊，仿佛一個無生機的球體。
在這種可維持數百年的狀態下，機體的新陳代謝都停滯了。其組織中的液體被海藻糖所取代，以維持細胞結構。一旦環境再度變得宜居，它們會重新補充水分進而復甦。「有些科學家提出了『睡美人』假說：在這種狀態下，水熊蟲細胞不會衰老。」
日本國立極地研究所的科學家就於2014年「復活」了兩隻學名為Acutuncus antarticus的水熊蟲：它們是在1983年於南極洲的一塊苔蘚中被發現的，並且在-20℃的環境下被保存了30.5年。在它們復甦的過程中，似乎有一種獨特的DNA修復機制同步啟動。
而通過對另一種學名為Ramazzottius Varieornatu的水熊蟲測序，東京大學的生物學家發現其體內的一種蛋白質甚至有能力將經X射線輻射而受損的人類細胞的DNA修復40%！
慢節奏生活的洞螈
「由於洞螈壽命很長，人們料想它擁有緩慢的新陳代謝或者高度抗氧化的機制，但其實不然。」法國裡昂大學自然和人工水文系統生態學實驗室的生理學家楊·付瓦杜隆（Yann Voituron）指出。
為了探索這種小型穴居兩棲類活過一個世紀的長壽秘訣，他和其他同行提出了多種假說。
最新成果顯示：它們的生活方式十分緩慢，平均每天活動時長僅5分鐘。「我們的假說是，由於它們擠在夾縫中什麼都不做，所以極少產生對機體有毒的副產物。並且因為沒有已知的天敵，洞螈可安心以極緩的速度移動，消耗的能量微乎其微。
不過這些研究仍舊停留在摸索階段。」法國理論生態學與實驗生態學工作站的研究工程師奧利維爾·紀堯姆（Olivier Gillaume）介紹道，他對這種動物的探索可以追溯到1954年。
弓頭鯨對癌症免疫
細胞數量是人類上千倍的弓頭鯨理應有更高的患癌風險，然而它們卻與之絕緣。
「我們觀察到它們擁有修復DNA以及通過調節細胞周期來防止其DNA隨著年齡增長而受損的機制。」若奧·佩德羅·德馬加良斯（Jo o Pedro de Magalh es）道出個中緣由，他是英國利物浦大學研究衰老的專家。然而具體對應的又是哪些細胞、分子和遺傳機制呢？「不可能在鯨魚身上做實驗……」
這位研究人員不無遺憾地表示，為了獲得更多信息，他考慮在小鼠身上植入弓頭鯨基因來開展進一步研究。
海膽終生都具再生能力
「從海膽身上我們看到，伴隨衰老而來的機體衰退並非不可避免。」百慕達海洋科學研究所（BIOS）專攻老化的生物化學家安德裡亞·伯納（Andrea Bodnar）堅信，海膽與所有老化理論背道而馳。
例如星肛海膽（Astropyga radiata）就算長到100歲，抑或是紫色球海膽（Strongylocentrotus purpuratus）達到50歲，仍然會持續長大，並同時也會修復它們受損的附屬器官（管足和棘刺）。這是一種罕見的超能力，因為大多數動物的組織再生能力會隨著年齡變弱。
它們的秘方在於成熟組織中的專能幹細胞，能夠分化為不同類型的細胞並實現組織再生。「我們特別確認了在海膽的體組織中，專能幹細胞的基因表達不會隨著年齡退化。下一步在於了解相關的細胞和分子機制。」安德裡亞·伯納如是闡述其觀察結果。
即便是預期壽命不過4年的綠海膽（Lytechinus variegatus），似乎也不會經歷退變。「它們會死於天敵、意外或傳染病，而非生理性衰老。」這位研究人員驚訝地總結道。就算壽命不長，它們也不會變老！
裸鼴鼠以透明質酸抗癌
「傳說」被顛覆了：2016年3月，美國華盛頓大學的研究人員在裸鼴鼠中發現兩例癌症，而一直以來它們都被認為不會受癌症侵襲。
這種嚙齒類動物壽命可達30歲（小鼠只能活2年），擁有一種令人驚嘆的防禦武器來避免腫瘤形成，那就是在許多化妝品中都有應用的透明質酸。這種聚合物由糖組成，在生物體內廣泛存在於結締組織中。
據美國羅切斯特大學研究人員的測定結果，裸鼴鼠體內的高分子量透明質酸的濃度是小鼠和人類的5倍。這種分子能夠停止細胞周期並避免突變細胞如同癌細胞那般互相接觸後還不受控制地分裂。
「透明質酸的作用很顯著，但理應還存在其他原因來解釋對癌症的抗性。」在比利時那慕爾大學醫學院發表了相關主題博士論文的戴爾芬·德爾馬默爾（Delphine del Marmol）表示，她對能與透明質酸相互作用的細胞受體之多深感好奇。
「凍結」氧化反應的小頭睡鯊
較早前發現的近400歲高齡的小頭睡鯊，無疑是低溫有助長壽的活生生證據。
它身處的嚴寒環境（北冰洋深水溫度不會超過12℃）降低了其體內的化學反應速率，使其不僅更不易受感染，並且新陳代謝——也就是老化——速度也放緩了。
然而近期對秀麗隱杆線蟲的研究顯示，寒冷對於長壽的影響理應也有一部分遺傳因素：低溫事實上會激活線蟲體內一個涉及氧化應激抗性和細胞衰老的基因。
這一機制，按研究人員的觀點，或許放諸整個動物界都能適用……而小頭睡鯊顯然是其中的佼佼者。
撰文 Camille Chandès
編譯 陳天涵
相關焦點
-
見過燈塔水母,才知道返老還童並不是傳說
看奇幻小說的時候我們想擁有長生不老的能力看武俠故事的時候我們又想修煉神功返老還童 -
這兩種生物比水熊蟲更強悍,它們為什麼沒有成為地球上的霸主呢?
水熊蟲雖然體型非常微小，但它超強的生存能力近些年來被人們所熟知，水熊蟲被公認為無法被自然環境直接殺死的生物，它不僅讓人們重新認識了碳基生命體的上限，同時科學家也期望解開水熊蟲DNA的奧秘，然而還有至少兩種生物比水熊蟲擁有更強的生命力，下面來看看這兩種神奇的生物是什麼吧！ -
可以返老還童的水母,卻難以長生不老
返老還童是人類多年的夢想，可是直到科學發達的今天，這個美好的願望依然沒有實現。直到最近這些年，人們才發現，返老返童這個功能根本不是新鮮事。在自然界中的一些動物身上已經存在了很多年，比如水母界。水母在地球上已經存在了數億年，到今天已經發展到了250多種。在這眾多水母中，有一個生活在太平洋西北部的亞種，叫做燈塔水母的動物，它們就擁有不老的生命狀態，當它們身體發育到一定程度的時候，就會恢復到水螅型狀態，再來一次生長。下圖為燈塔水母本來科學家以為只有燈塔水母有返老還童的能力。 -
地球上這些生物真的可以長生不死,這種甚至能返老還童
然而在地球上有一些生物與生俱來地帶著長壽不死的基因。燈塔水母：燈塔水母是一種小型的水母，長得很像燈塔，所以被命名為燈塔水母。燈塔水母其實現在是很廣為人知的一種長生生物，因為2010年《自然與科學》雜誌發表了一篇有關燈塔水母的文章，簡述了燈塔水母不死的原因，一時引起轟動。 -
世界上最長壽的動物,不受時間限制,擁有「返老還童」的超能力
不過世界之大、無奇不有，在大自然中有那麼一種動物，它們能夠逆轉時間，還擁有「返老還童」的超能力，它們就是——燈塔水母。 燈塔水母是一種小型水母，全身透明，直徑只有4-5毫米，因為形狀非常像燈塔，所以因而得名。 -
《動物管理局》水熊蟲為何要花式自殺?這個案件最終如何解決的?
《動物管理局》水熊蟲為何要花式自殺？這個案件最終如何解決的？水熊蟲的確是《動物管理局》裡比較好玩的一個案例了。雖然這個角色的行為是不斷自殺，客觀上形成擾亂社會，但是怎麼看怎麼可樂。水熊蟲真是花式自殺，他的故事好玩就好玩在這個「花式」當中。水熊蟲的故事分在兩集出現（實際出場還不止兩集），第一集裡水熊蟲已經自殺了84次，每一次都以失敗告終；第二集裡水熊蟲乾脆隨身攜帶一本花式死法大全作為自殺指南，同時加進自己的自殺創意，當然一次次嘗試依然以失敗告終。 -
燈塔水母可以「返老還童」,或是人類實現長壽的突破點
常言道「人生苦短、去日苦多」,無論一個人是聲名顯赫、還是籍籍無名，是憑藉聰明才智而成就斐然、還是命途多舛而一事無成，是了無遺憾的安然辭世、還是心有不甘的含恨而亡，人生僅僅是短暫的數十年而言——對於任何人而言，時間無比的吝嗇。 -
「燈塔水母」真的能「返老還童」嗎?
網上有人說「燈塔水母」可以「返老還童」，理由是「燈塔水母」一生中要經歷水螅型和水母型兩種形態，水螅型是其幼年形態，水母型是其成熟形態。它在性成熟後可以重新回到水螅型形態，然後繼續成長開啟另一次的生命歷程。「燈塔水母」可以無限重複這一過程，從理論上實現永生。聽起來有點類似武俠小說中的「天山童姥」的狀態。 -
奇聞:海中有不死燈塔水母,那麼陸地長壽動物是誰呢?看看象龜吧
人類從古至今一直都在尋求長生不老的解決方法，古代時就有帝王自己煉長生外丹或者派使者尋找長生妙藥的傳統，秦始皇就曾派徐福帶領幾百童男童女前往仙山神島求取長生不老藥，但是人類無論怎麼養生和求長生，卻始終和有的動物無法比擬，這些動物好像已經提前破解了長生的終極奧義。 -
世界上最長壽的5種動物,烏龜上榜,最後一個「無限循環生命」?
生老病死是萬物都逃不開的自然規律，正是因為人和動物的生命都是有限的，才會有繁衍生息，基因延續這件事。要是以實際年齡來衡量生命的長度，人和動物裡，有生命易逝的，也有長命百歲的。今天我們就來說說，世界上最長壽的5種動物，烏龜上榜，最後一個具有無限生命？ -
人類真可以返老還童？以色列科學家有重大發現
其實能夠實現真正的返老還童的動物，自然界也是有的，比如有一種燈塔水母，可以通過水螅體的無性繁殖，直接就變換回幼蟲階段。從某種意義上說，水母就實現了返老還童。但是這個動物和我們人類卻有很大不同。因為人類組成的基本單位是細胞，所以這種直接無性繁殖轉化成年幼時期的功能，我們是不可能具備的。 -
核彈都殺不死的水熊蟲,科學家破解了它無堅不摧的秘密
科學家最近破譯了緩步類動物武器庫中的一種關鍵成分，揭示了一種獨特的蛋白質如何保護可愛的微小水熊蟲免受有害輻射的侵害。水熊蟲雖然體型很小，但緩步動物是出了名的難對付。科幻中的水熊蟲水桶形態堅不可摧 「我們認為，在極端生物體中發現的這種令人著迷的蛋白質可能會告訴我們一些我們從普通蛋白質中發現不到的新東西 -
地球上的最長壽的動物 最長竟然活到1550歲
1、「不死之身」的燈塔水母 依照現有的世界紀錄，生存時間最長的是燈塔水母，不過它有點犯規。 因為燈塔水母一旦成熟、交配之後，會再回到幼體的狀態，也就是真正的返老還童!就這樣不斷循環，呈現一個不死之身的狀態……這還用比嗎?! -
水熊蟲 | 如何在太空中活下來?
苔蘚上的水熊蟲這張圖是一張色彩增強的電子顯微照片----一隻一毫米長的肥碩水熊蟲正在爬上青苔。水熊蟲是緩步動物門的總稱，它們體型極小，小的大約在50微米，最大也不過1.4毫米，需要在顯微鏡才能看清。電子顯微鏡下的水熊蟲水熊蟲體表覆蓋著一層水膜，用於避免身體乾燥，同時也可通過水膜呼吸水中的氧氣。雖然長得又小又不忍直視，其實它可是被稱為世界上生命力最強的生物之一呢！ -
地球上那些不死不滅永生的生物 燈塔水母可以返老還童
Ming已被證明是最長壽的動物，它是一種軟體動物，因此生物學家們可以從它外殼的生長紋路計算出它的年齡，就像植物學家數樹的年輪那樣。不是所有的動物都自帶這種方便直觀的年齡證明，它們有一些比Ming還要老。 -
世界上真的有永生的動物?還能返老還童?
眾所周知，人類的平均壽命只有七十多歲，生，老，病，死是自然規律，在我們一般的認知裡，這個規律似乎適用於所有的動物，小編也對此沒有懷疑，直到我看到一篇介紹燈塔水母的文章，才知道他們的確存在。來自日本京都大學的水生物學家新久保田宣布，他已經發現了一種可以長生不老的生物。 -
許多微生物的生存可以沒有氧氣,有沒有不需要氧氣的動物呢?
神奇的大自然中生物千奇百怪，為了在不同的環境下更好的生存，不同的生物進化出了不同的能力，比如擁有「返老還童」能力的燈塔水母，就是在性成熟進行完分裂生殖後會由水母體重新回到初始的水螅體狀態下，這種能力使得被許多海洋生物當成食物的燈塔水母能夠一直保持相對穩定的數量。 -
地球上唯一永生的動物!返老還童的希望寄托在水母身上?
科學家認為他們早已熟知水母的生命周期：受精卵長成毛茸茸的膠囊狀幼蟲，幼蟲變形為水螅體（polyp），隨後長成能夠遊動的水母體（medusa）。水母體產生卵子和精子，完成繁衍後代的使命，直至最後走向死亡。但是，一個周末的時間顯然不夠碗中的水母體完成繁殖、長成幼蟲、變形為水螅體的過程。這些轉變需要花上數周的時間。 -
地球上最長壽的5種生物,最後一個理論上可以永生,還能返老還童
我國各地幾乎均有烏龜分布，但以長江中下遊各省的產量較高，龜已經在地球生存了幾千萬年，和恐龍系同時期的動物。烏龜是我們生活中認為最長壽的生物，一般的話烏龜壽命都會超過100年，有記載壽命曾超過300年的烏龜。3弓頭鯨，弓頭鯨擁有一副洪厚的嗓子，在遷移、進食、和社交時用以互相溝通，是一種屬於鯨目的海洋哺乳動物，長成後長度可達21米，身體非常沉重。 -
燈塔水母可以「返老還童」?科學家:沒有生命能打破自然規律
2010年，Ma&Yang在《自然與科學》刊物上發表了一篇關於燈塔水母的文章，一時間引發了不小轟動。文章中指出，燈塔水母是一種「不會死亡的動物」，它們可以從性成熟的階段重新輪迴到幼年時期的水螅階段。