孤獨而絕望的繁殖:渦蟲向自己頭部注入精子

2021-01-09 西部網(陝西新聞網)

Macrostomumhystrix是一種水生小型渦蟲,它們在孤獨時的繁殖方式令研究者感到難以置信

  新浪科技訊北京時間7月3日消息,據國外媒體報導,從蛞蝓交配時刺傷對方的陰莖,到昆蟲界屢見不鮮的交配後同類相食,動物界中的性愛策略有時古怪得令研究者都目瞪口呆。近日,生物學家發現了一個更加難以置信的繁殖現象,一種渦蟲居然是用針狀的「陰莖」刺入自己頭部,注入精子來進行繁殖。

  這種奇特的渦蟲只有在顯微鏡下才能看清,它們生活在水中,學名是Macrostomumhystrix,相關的研究結果發表在近期的《英國皇家學會會刊B》(Proceedings of the Royal SocietyB)上。

  研究人員推測,這種非同尋常的自我受精策略可能是由於「很低的交配可能性」而演化出來的。Macrostomumhystrix是大口渦蟲屬的物種,長度只有約1毫米,通體透明,是一種雌雄同體的動物。通常,它們會利用針狀的突出物——稱為「交接刺」——刺入同類的體膜,這種方法被科學家稱為「創傷性授精」。

  然而,當「性伴侶」稀少的時候,這些渦蟲似乎只能掉轉身體尾端的交接刺,朝自己的身上刺去。瑞士巴塞爾大學和德國比勒費爾德大學的科學家在實驗室培養皿中對這種渦蟲進行了研究,有些個體是單獨培養,有的則以小規模集群的形式。

  經過一段時間的觀察,研究團隊對每隻渦蟲所具有的精子量進行了測量,並發現了「顯著不同的分配方式」。集群的渦蟲具有更大數量的精子,但主要集中在尾端。單獨培養的渦蟲所具有的精子則主要集中在頭部。

  這一結果顯示,當缺乏交配對象的時候,Macrostomumhystrix會向自身注入精子,而注入的部位「包括甚至是專一的在自己的頭部區域」。進入頭部區域的精子會移動到渦蟲身體的中部,在那裡完成授精。(任天)

  新華網東京7月26日電(記者藍建中)一種名叫「渦蟲」的扁形蟲即使被切成百段,一兩周後每段都會再生出完整的渦蟲。渦蟲這種超強再生能力一直吸引著研究人員的目光。此前德國研究人員發現了一種對渦蟲的再生能力有關鍵調節作用的蛋白質,而日本科學家又有新的發現。

  德國研究人員曾發現,渦蟲再生的奧秘在於其體內有一種散布全身的全能幹細胞。渦蟲的身體被切斷後,這些幹細胞能轉變成神經、肌肉、腸等各種組織細胞,重新長出那些失去的部分。科學家通過基因操作抑制渦蟲體內一種名叫「Smed-SmB」的蛋白質的合成後,渦蟲就失去了再生能力。

  日本研究人員感興趣的是,為什麼渦蟲被切成三段後,中間的斷體依然是靠近頭的一側再生出頭,而靠近尾的一側再生出尾。京都大學的一個研究小組詳細研究了渦蟲被切斷後幹細胞中的基因變化,發現在靠近頭部的部分,一種名為「細胞外調節蛋白激酶」的基因表達活躍,促使其再生出頭;而在靠近尾部的部分,一種名為「β-鏈蛋白」的基因表達活躍,促使其再生出尾。

  研究人員還發現,一種名為「川勝細」的渦蟲卻是個例外,它被切下的尾部一段不會再生出頭。進一步研究發現,在尾部方向,由於「β-鏈蛋白」的影響,「細胞外調節蛋白激酶」的功能減弱了,如果抑制了「β-鏈蛋白」基因表達,尾部這一段也能再生出頭。

  研究人員說,上述發現有望幫助開發出新的幹細胞再生醫療技術。相關論文已刊登在25日一期的英國《自然》雜誌上。

  (2013-07-26 14:45:19)

  【延伸閱讀】除蟲寄生蜂有望實現批量人工繁殖

  新華網東京1月18日電(記者藍建中)某些寄生在農業害蟲體內的生物可用於專門消滅這類害蟲,但用人工手段讓這些滅蟲生物大量繁殖很困難。日本東京農工大學日前宣布,其研究人員發現了有望促使一種寄生蜂多生「孩子」的基因線索,為破解相關繁殖難題提供了新思路。

  領導這項研究的巖淵喜久男教授對當地媒體介紹說,他們的研究對象是一種名為「佛羅裡達多胚跳小蜂」的寄生蜂,它能將自己的卵注入啃食蔬菜葉子的金翅夜蛾的卵內。這種寄生蜂的幼蟲只會通過吃金翅夜蛾的幼蟲而生長,對人類和其他生物沒有危害。

  研究顯示,該寄生蜂還具有「多胚生殖」能力,即它產的一個卵能通過多次分裂增殖,生成二三百隻小蜂。但研究人員卻無法在培養液中讓佛羅裡達多胚跳小蜂的卵分裂增殖出成蟲。

  巖淵喜久男等人在研究中找到了上述寄生蜂的卵進入「桑葚胚期」後擁有大量分裂功能的10個基因。桑葚胚期是動物早期胚胎發育的一個階段,指受精卵經過多次分裂,成為由12至16個細胞組成的形如桑葚的實心胚泡。

  研究人員推測說,通過操作這些促進分裂增殖的基因,就可以在培養液中用佛羅裡達多胚跳小蜂的卵培育出成蟲。此後,再將如此人工繁殖的大量寄生蜂放入農作物大棚,便有望防治金翅夜蛾,減少農藥使用量。

  今後,該研究小組將運用基因重組技術,驗證上述人工繁殖思路是否可行。

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  (2015-01-18 11:44:00)

  【延伸閱讀】科研機構確認中華鱘首次未發生自然繁殖活動 野生種群面臨滅絕風險

  新華網宜昌9月13日電(記者梁建強)受農業部長江漁業資源管理委員會辦公室委託,中國水產科學研究院長江水產研究所瀕危魚類保護學科組近日開展了長江中下遊魚類資源專項調查,重點對中華鱘2013年自然繁殖情況及現有資源狀況進行調查。記者13日獲悉,調查認定:中華鱘在2013年沒有自然繁殖活動發生,野生中華鱘種群面臨滅絕危險。

  「這是有記錄以來,首次發現中華鱘沒有自然繁殖活動現象。」中國水產科學研究院首席科學家、長江水產研究所瀕危魚類保護組組長危起偉介紹,2013年10月31日至12月28日,長江水產研究所等多家研究單位在葛洲壩下中華鱘傳統產卵場未發現中華鱘自然產卵跡象,這是葛洲壩截流32年來首次未監測到中華鱘自然產卵。

  危起偉說,按照中華鱘的生活習性,每年8月後,新出生的幼魚將陸續進入海洋。為了對中華鱘2013年自然繁殖以及幼魚資源補充等情況進行核實,長江水產研究所瀕危魚類保護學科組進行了為期近1個月的專項調查。

  專項調查工作自今年8月10日正式啟動,調查分為水路和陸路同步進行,調查範圍為宜昌至上海之間的長江江段。水路調查中,主要採用聲波探測的方式;陸路則是通過走訪漁政部門及漁民等,了解中華鱘幼魚的觀測以及誤捕情況。水路和陸路調查均顯示,未發現野生中華鱘幼魚蹤跡。

  「產卵期中沒有監測到中華鱘自然產卵,專項調查中也沒有發現幼魚蹤跡,可以確認,中華鱘在2013年沒有自然繁殖活動發生。」危起偉指出,近年中,野生中華鱘數量銳減,已從上世紀80年代的幾千尾減少到僅存百尾左右。「沒有自然產卵,則意味著野生種群的數量無法得到補充,如果不進一步強化保護工作,野生中華鱘將面臨滅絕危險。」

  中華鱘已在地球上繁衍生息1.4億年,是中國特有的古老珍稀魚類,也是世界現存魚類中最原始的種類之一,被世界自然保護聯盟列為瀕危物種。

  (2014-09-13 20:16:00)

  【延伸閱讀】日本通過顯微授精方式孵化出鳥類

  新華網東京9月23日電(記者藍建中)日本靜岡大學日前宣布,該校副教授笹浪知宏領導的一個研究小組利用顯微授精方式孵化出了鵪鶉,這將有助於培育品質更優良的家禽。

  在治療人類不孕時,顯微授精已是比較常用的方法,即在顯微鏡下將單個精子直接注射到卵細胞胞漿內從而達到授精的目的。不過,對於卵很大且受精方式與人類不同的鳥類,則迄今還沒有成功的先例。

  人類的受精是只有一個精子進入一個卵細胞的「單精受精」,但是鳥類的受精則是有數十個精子進入卵細胞的「多精受精」,不過能與卵核結合的僅是其中一個精核,其餘未與卵核結合的精核將退化消失。由於鳥類的卵本身很大,在體外再現鳥類的受精過程非常困難。

  研究人員在將鵪鶉的精子注入卵子時,先向一個精子中注入相當於100個精子的蛋白質等提取物,再現了有很多精子進入卵子的狀態,從而成功通過顯微授精方式孵化出了鵪鶉的雛鳥,並確認雛鳥長大後擁有正常的繁殖能力。

  研究小組指出,利用這項成果,有望培育出能大量產卵或肉質更好的雞等具有優良遺傳性質的家禽,甚至能利用克隆技術,使保存有冷凍體組織的日本產朱䴉等已經滅絕的野生鳥類復活。

  (2014-09-24 10:16:00)

相關焦點

  • 科學家調控真渦蟲頭部再生
    這種蠕蟲被稱為真渦蟲,通常約1釐米長,生活在像溪流和池塘等淡水生態系統中的巖石下面。為何一些真渦蟲可以很容易地再生出頭部而另一些卻不能,是一個長期使科學家感到疑惑的問題。「這真的是該領域中的一個經典難題。」美國伊利諾州立大學的生物學家Phillip Newmark如是說。
  • 動物丨不死渦蟲--帶你看看什麼叫精蟲上腦
    先看看渦蟲本尊:小鬥雞眼可以說是很萌了(圖片源於網絡)扁形動物寄生蟲多一些,比如豬肉絛蟲啊,血吸蟲啊,布氏薑片蟲啊(好奇的自行百度),但渦蟲就很有骨氣,人家是自由生活,平時自己找點小蟲小甲殼來吃。如果說蟲生有四季的話,遇到人類之前,渦蟲的蟲生都是春天。原本渦蟲和人類是沒有什麼關係的,不靠人吃飯,不給添堵,又不佔地方。
  • 三角渦蟲切斷身體在太空再生形成兩個頭部
    一條被切斷身體的三角渦蟲放置在國際空間站,竟然長出兩個頭部,這是非常罕見的例子。然而令他們更加吃驚的是,當研究人員切下這條太空渦蟲的兩個頭部,沒有頭部的中段身體不久又再生出兩個頭部。  新浪科技訊 北京時間6月13日消息,據國外媒體報導,科學家將三角渦蟲(Dugesia japonica)發送至國際空間站,在5個星期裡觀察研究了微重力環境對三角渦蟲結構和行為的影響,尤其是它們能夠重生身體缺失部分。  三角渦蟲通常是被切除頭部或者切斷部分身體,更令人驚奇的是,一個被切斷身體的三角渦蟲能夠再生形成兩個頭部。
  • 渦蟲大概長2到3釐米
    渦蟲有一個特異功能,就是超強的再生能力。它的身體兩側對稱,其體型有前後、左右、背腹之分。令人驚嘆的是,切割的渦蟲組織塊失去這些特徵後仍然能夠重新形成這種體型。例如,一條渦蟲的兩端被切去後,軀幹的前部分仍然形成頭部,後部分形成尾部;如果從中軸線切開,兩部分會重新確立中軸線,各自再生出一條小渦蟲。
  • 渦蟲再生出不同物種的頭部
    【環球科技綜合報導】據英國《每日郵報》11月24日報導,美國麻薩諸塞州研究人員通過再生實驗驚人地發現,在不改變基因組序列的前提下,神經科學界的寵兒——渦蟲在一切兩段後,除了再生出自身機體組織外,還可以暫時再生出不同種類渦蟲的頭部。
  • 我渦蟲可以一分為二百七十九!
    有一個段子,說一條無聊的蚯蚓想踢足球,於是把自己切成了22段,結果住進了醫院。我們知道,即使是再生能力很強的蚯蚓,也架不住把自己切成「肉餡」。而且蚯蚓的切段再生有很多限制。水族箱裡的「討厭鬼」,也是再生大師養過觀賞蝦的小夥伴可能會對渦蟲深惡痛絕,這些扁扁的小蟲子常常會隨著水草引入到水族箱中。它們不僅會搶食蝦的飼料,還會攻擊蝦苗和剛蛻皮的蝦,而且繁殖速度特別快!雖然它們平時對蝦構不成什麼威脅,但還是非常討厭。
  • 魚缸裡生渦蟲,能不能除乾淨
    他們可能是蛋白蟲、錨頭鰠、渦蟲等。渦蟲是一種生命力頑強,繁殖速度超級快的小蟲子。一旦魚缸裡有了渦蟲,而且沒有及時控制任其擴散,後期會很難處理,有的魚友都被逼翻缸。渦蟲是一種生活在溫暖水域裡的小蟲子,野外常見於溪流石頭底部。它的一端呈三角形,兩側微微有點突起。
  • 藍藻細胞的分裂繁殖具有哪些特性
    藍藻細胞分裂時,細胞中部會向內生長出新的橫隔壁,將中心質和原生質分為兩半。一般情況下,兩個子細胞在一個公共的膠質鞘包圍下保持在一起,並且不斷地分裂而形成絲狀、片狀等多細胞的群體。
  • 大自然中的5種動物獨特的繁殖方式
    渦蟲是一種奇特的生物,是一種雌雄同體的無頸椎生物,長度只有一毫米,擁有透明的身體。這種生物的繁殖方式也非常特別。在繁殖過程中,它們會刺進同類的體膜中,在一些特殊環境下,它們還會自我刺入自己的頭部,然後移動自己的腹部,並以這種方式來自我繁殖。這種特殊的繁殖方式被瑞士巴塞爾大學的科學家們所發現。在一次研究中,它們把一些渦蟲單獨培養。一些則以群體的方式培養,經過一段時間後,研究人員對兩組渦蟲進行採樣。
  • 大自然中的5種動物獨特的繁殖方式
    它們天性小心,多數時間都窩在自己的巢穴之中。只有在覓食時才會露出自己的頭,以捕捉流過的富有生物和小型魚蝦。除了亮眼的外形和內向細心的天性,它們還有一項奇特的本領,那就是孵化小魚的方式。有別於一般魚類把卵吸附在水裡隱秘的角落,雄性黃頭後頜魚會將卵含在口中,直到孵化為止。下半身會埋在沙中,並不時地將魚卵吐出來翻動,確保魚卵吸收水中的氧氣。
  • 水族箱中渦蟲的預防和治理
    👆聚集在食物殘渣上的渦蟲👆但是,渦蟲對環境的適應性相對較強,類似蚯蚓一樣能夠分裂成活以及雌雄同體的特性,在適應環境後,能夠迅速的爆發繁殖,進而對水族箱生態造成巨大的影響。而且就算不影響,渦蟲這種鼻涕蟲一樣的體態,我想絕大多數水族同好們都不會喜歡。雖然不能說餵食活餌會百分之百帶進渦蟲,但機率也是很大的,尤其是自己從野外撈回來的小魚小蝦。水草造景缸的特性使其成為最容易爆發渦蟲的水族箱之一。而純觀賞魚的水族箱中,過濾器內或者底缸內都是渦蟲適宜生存的環境。
  • 渦蟲
    本文轉載自:沼澤缸之家淡水中的渦蟲約有 200 種,圖片中是水族缸中常見的種類。
  • 「生物多樣性百科」扁形動物·笄蛭渦蟲:我就是傳說中的「死亡蠕蟲」
    笄蛭渦蟲Bipalium kewense扁形動物,渦蟲綱,笄蛭科,笄蛭屬。俗稱天蛇、土蠱。多棲息於陰暗潮溼的泥土中或石塊下。照片攝於紅河屏邊。笄蛭渦蟲頭部為扇形狀,體色為棕黃色或橘黃色,並對稱分布著五條黑色縱紋。笄蛭渦蟲一般體長為20~30釐米,體積較大者體長可達60釐米以上。「這隻體型相對較小,但是在同區域我看到了一隻身長將近1米的笄蛭渦蟲,又細又扁,跟寬麵條差不多。」
  • 奇特扁形蟲再生能力非凡 相當於長生不老-扁形蟲,真渦蟲,再生,長生...
    他們的實驗對象是真渦蟲,這種蟲和一種非洲寄生蟲有血緣關係,生活在英國池塘的石頭下面。這種扁形蟲頭中有一個簡單的大腦,也可以說是神經細胞的集合,身體其他部位的幹細胞可以將其再生。真渦蟲的繁殖特點是根本不靠性,只是把自身分裂成兩半,創造出兩條真渦蟲,成長過程中長出新的肌肉、皮膚、內臟甚至一個完整的大腦。
  • 研究揭示渦蟲抗衰老機制
    渦蟲(Planarian worms)是一種令科學家們驚奇的動物,這種扁形動物門的物種具有幾乎無限的再生能力,渦蟲屬於能迅速再生的動物之一,把一條渦蟲切開200多塊,就會長成200多條渦蟲。研究人員希望通過分析這種動物替換衰老的或者受損的組織和細胞的能力,來幫助理解其長壽的奧秘。
  • 弄斷下半身,克隆一個我:渦蟲是怎麼做到的?
    Holstein渦蟲一類的扁蟲可以將自己的身體分裂為片段,並由這些片段再生出新的完整的渦蟲。科學家最近揭示了調控這種裂殖發生頻率的分子機制。要理解組織和器官如何再生,首先就要弄清楚特定的機制和因子如何在空間和時間上調控細胞和組織。渦蟲被切割下來的片段可以重新長出缺失的身體並形成完整的蟲體,因此被廣泛應用於再生研究。
  • 【東邪圖鑑】蚯蚓殺手:笄蛭渦蟲 B. kewense
    笄蛭渦蟲 Bipalium kewense中文讀音:jī zhì wō chóng也稱「天蛇」,古稱「土蠱」
  • 奇特真渦蟲頭部可再生保留以前記憶(圖)
    塔夫斯大學研究人員發現,真渦蟲不僅能再生一個頭,這個新頭還擁有以前的記憶。 真渦蟲有兩個探測強光的眼點。這些眼點扮演了光感受器的角色,有助於真渦蟲遠離強光光源。
  • 三角渦蟲切斷身體後在太空變成兩個頭
    然而令他們更加吃驚的是,當研究人員切下這條太空渦蟲的兩個頭部,沒有頭部的中段身體不久又再生出兩個頭部。  新浪科技訊 北京時間6月13日消息,據國外媒體報導,科學家將三角渦蟲(Dugesia japonica)發送至國際空間站,在5個星期裡觀察研究了微重力環境對三角渦蟲結構和行為的影響,尤其是它們能夠重生身體缺失部分。
  • 世界上那些最奇怪的動物精子
    我們都知道,所有雄性動物都利用某種形態的器官噴射精液,讓精子與雌性的卵子結合,進而繁育下一代。精子是一種特殊的物質,它有著奇怪的特性。動物的精子不僅僅外觀千奇百怪,而且功能和特點也是五花八門。臭蟲臭蟲具有任何生物的最奇怪和最可怕的性生活。