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)