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完全打碎還能重生 地球上只有這種生物能做到

完全打碎還能重生?地球上竟有生命力如此頑強的東西?沒錯,世界上只有一種,它就是海綿,刷碗的那種。當然,躺在你家浴室或廚房裡的絕大多數屬於人造海綿,我們這裡要講的是野生海綿。

驚人的重生能力

在人造海綿出現前,野生海綿的確是拿來刷碗的,這種貌不驚人的生物,卻具有超一般的破體重生的能力。

海綿的這種能力最早是在1907年,由北卡羅來納大學教堂山分校的生物學家H.V.Wilson記錄下的。

Wilson發現,在環境惡化、大片海綿死亡的時候,海綿某些部位的細胞會聚集成團。如果把這些細胞團移植到合適的地方,它們就會重新發育成海綿。這塊細胞團即使被打散,也能恢復原狀。

Wilson還發現,如果不同種類的散裝海綿細胞被混合在一起,它們會根據物種先各自分開,然後再聚合。換言之,海綿細胞知道誰是自己人,誰是外人,眼神賊拉雪亮。

後來對海綿的研究發現,海綿聚集起來靠的是一種叫做聚集因子(aggregation factor)的化學信號。聚集因子也是海綿分辨自我和他者的重要依據。

維基百科資料顯示,海綿的學名為多孔動物門(英文名稱:Porifera),也稱海綿動物門(Spongiatia或Spongia),為一類原始的多細胞生物。

lamella海綿

海綿沒有神經元/神經系統、消化和循環系統,相反,它們大多依靠海水流過自己的身體來獲得食物和氧氣並消除廢物,就像海底中的濾水器。

由於形狀像植物,而且根植在海底中,所以千百年來,海綿都被認為是植物,但後來發現它們幾乎具備所有最基本的動物特徵,所以到十九世紀中期才被歸入動物界。

但近期基於基因體資訊與系統發生學的更多證據,應否把它們保留在動物界還是獨立出來自成一個界別的論點在生物學界仍在不斷討論中。

有人認為,說它們是「動」物其實有些名不副實,因為海綿成年後就動不了。大部分海綿會分泌二氧化矽或碳酸鈣組成骨骼,幫助它們粘附在海底。因為動不了,海綿主要靠過濾水中的有機物生活,是濾食性的。另有超過170種海綿,如枝根海綿(Cladorhizidae)是肉食性的,能夠引誘捕捉小動物。

海綿雖然沒有器官,但是它體內卻有承擔類似功能的細胞。

在動物屆,海綿有一種獨一無二的細胞——領細胞(choanocytes)。領細胞是有鞭毛的,就像一些細菌一樣。

利用鞭毛,領細胞可以攪動海水形成水流,從而過濾併吞食水中的顆粒。也就是說,領細胞的功能類似於海綿的手和嘴巴。依靠領細胞,1立方厘米的海綿可以過濾每天可以過濾20升水。

海綿的細胞不僅能執行器官的任務,還具有一種超能力:所有海綿細胞都可以在一定條件下轉換角色,這在動物界也是獨一無二的。生物學家把這種超能力叫做全能分化性(totipotency)。藉助這種類似於幹細胞的超能力,海綿才能在碎屍萬段後復原。

此外,它們體內的細胞還可以在身體內遊走。一些海綿利用這種能力修復受傷的部位,還有一些海綿利用遊走的細胞在海底緩慢爬行。

製藥能力

除了全能分化,海綿的另一個超能力就是它們的製藥能力。

對於許多生物來說,海綿毒性超強。這也很容易理解,由於無法動彈,海綿必須要有一套化學武器來防禦掠食者並進行溝通。

一些海綿會釋放毒素「溶」掉搶占地盤的珊瑚的碳酸鈣。一些海綿還可以殺死珊瑚蟲。比如,紐扣珊瑚的珊瑚蟲會寄生在海綿Trikentrion flabelliformis上。為了對抗珊瑚蟲,這種海綿會生成毒素trikentrins。後來研究者們發現,這種毒素不僅可以殺死珊瑚蟲,還具有抗生素的性質,能夠殺死革蘭氏陽性菌(如枯草桿菌)。

但是對於人類來說,海綿製造的不少分子能治療人類的疾病,因此具有很高的醫藥價值。比如,圓皮海綿內酯(discodermolide)就是一種抗腫瘤分子,貪婪倔海綿(Dysidea avara)中分離的分子avarol可以治療牛皮癬。

既然海綿粉身碎骨後還能復原,還具有很高的藥用價值,那它們應該很適合拿來製藥吧。

實際上目前商業化的只有少數海綿分子,最大的困難在於海綿供應不足。

首先,海綿雖然復原能力強,但是生長緩慢。而且一些來自海綿的生物活性物質含量很低,要提純的話就必須要大規模密集養殖海綿。不過,在實驗室和藥廠培養具有藥用價值的海綿就是另一回事了。

其次,大多數海綿和微生物共生,缺乏某些微生物,它們無法製造人類所需的分子。但是在密集養殖的情況下,使用抗生素和藥物幾乎是必然,這些藥物影響的不僅僅是海綿,還可能會殺死共生微生物。這也是海綿規模化養殖的一大難點。

責任編輯: 夏雨荷   來源:KZG 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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