六角恐龙,白色细嫩的胳膊和腿,扁平的头,黑色的眼睛和一个字嘴,头上有6条红色的辫子,看起来像人参娃娃,很可爱。生活在水中的六角恐龙既不是鱼也不是恐龙它的学名是墨西哥琥珀酰菌胺,也称为墨西哥棕榈酰菌胺。它是蝾螈家族的孩子。两栖动物分为三个科,一个是无腿的蚯蚓,它看起来像一条大蚯蚓。一个是有腿无尾的青蛙家族,青蛙和蟾蜍。另一种是蝾螈,它有腿和尾巴,看起来像蜥蜴。不同的是蜥蜴有鳞片,而蝾螈,像青蛙一样,有光滑的皮肤和粘液。中国大鲵,大鲵,是一种大鲵
两栖动物从水生到陆生的转变经历了一个蜕变过程。儿童通过水中的鳃呼吸,成年人上岸完成身体转变,通过肺和皮肤呼吸。在蜕变的过程中,我们最熟悉的是蝌蚪变成青蛙。像青蛙一样,幼蝾螈孵化后像蝌蚪一样有一个大头和一条长尾巴。幼蝾螈和蝌蚪的区别在于,它们头的两侧各有3条尾巴。这是它的外鳃和水呼吸器。幼虫慢慢长大,长出四条腿,蜕去外鳃和尾鳍,改变皮肤颜色,然后上岸谋生。除了一些蝾螈,如六角恐龙,其他成年蝾螈生活在陆地上,繁殖时在水中产卵。孩子从水到地,重复着父母的异常过程,生命循环向前
六角恐龙,蝾螈家族中最任性、最有力量的小家伙,一生都只是水中的一个孩子,除非异常,否则不会上岸。除了能够永远保持年轻的外表,六边形还具有无人能及的再生能力。胳膊、腿、尾巴、五条肢体脱落不成问题,几个月后就能长回来即使是受损的脊柱、心脏和大脑也能正常生长。它的再生能力压碎所有脊椎动物,甚至给人类带来再生和截肢的希望。
青少年性成熟
六角形童年,与其他蝾螈没有区别从卵孵化成大头幼虫后,六个角逐渐长出四肢并改变皮肤颜色。当其他蝾螈蜕下外鳃并爬上陆地时,六边形蝾螈仍然保留着外鳃和尾鳍,并顽强地呆在水中六边形恐龙的名字来自它一生中保留的六个外鳃。
头两侧的外鳃像蓬松的马尾,覆盖着羽状丝,羽状丝是鳃丝。细小的鳃丝增加了鳃的表面积,增强了气体交换能力。每个鳃丝都包含一个毛细血管网。血管中的血流方向与水流方向相反。水流经鳃丝,水中溶解的氧气进入血管,身体中的二氧化碳从鳃丝中排出
停留在水的六边形中,身体结构停止了变态过程,但它仍在生长,身体越长,内脏也将依次发育和成熟。性成熟的六边形鱼在水中寻找伴侣,产卵并生孩子,整个家庭都待在水中。
有一个婴儿的六边形父亲,他看起来和婴儿一样可爱,只是放大了很多。六边形的生活作为一个婴儿的任性生活,在生物学上被称为童心未泯。
图片右侧的白嫩六边形是人工孵化的品种,而野生六边形通常是棕色的,就像图片左侧的一样,同样可爱。
六角臂断裂,出血不多。表皮细胞及时封闭了伤口,然后一个叫做“细菌”的肿块长了出来。两个月后,细菌生长成健康的手臂、手腕和手掌,分开四根纤细的手指。新的手臂和原来的一模一样,伤口上甚至没有疤痕。
胚芽是一团未分化的细胞组织,类似于干细胞胚芽中未分化的细胞被刺激分化并生长成表皮、骨骼、肌肉、神经组织细胞,最终形成完整的手臂。此外,新的手臂脱落后,它可以长出新的。旧的换成新的,总共可以换五次。
六角体的再生能力越小,越强。孵化后28天内,六边形可以再生晶状体,但在早期阶段后,晶状体不能再生。家族中其他蝾螈的再生能力不如六角蝾螈,与其保持年轻和成熟的能力有关吗?如果六边形像其他蝾螈一样异常上岸,它会失去再生能力吗?为了研究这个问题,生物学家人工诱导六边形蜕变成成虫。
成人六边形
上图为一只六边形恐龙的成人照片。去掉6个外鳃的成体六边形就像一条有4条腿的肉虫。它远不如年轻时美丽可爱。
碘可以加入到六角形生命的水中,或者甲状腺激素可以直接注射到六角形中,从而诱导六角形的完全变态。美国东北大学的一个研究小组人工诱导了一批六边形的成虫,比较了幼体和同龄体(孵化后9个月)的肢体再生过程上图
是青少年和成人的再生比较该小组切除了10名青少年和28名成年人肘部的前臂,以记录他们的肢体再生。同龄的幼虫比成年幼虫再生得快。幼虫在第22天开始长出手指,而成虫在第32天开始生长到第66天,幼虫已经长出了完整的新前臂,而成虫只完成了60%的再生。在
的六边形成虫中,再生能力比幼虫低2倍,再生速度比幼虫慢,手腕和手指也出现畸形。在图中,幼虫长有4个纤细的手指和一个健康的手掌,而成虫长有3个手指,树枝不完整,手掌畸形。
成年人的寿命比青年人短得多,而且他们的再生能力比青年人弱得多。随着年龄的增长和退步,最好永远呆在水里,成为一个婴儿。你不仅可以拥有青春,享受延长你的生命,而且你还可以永远保持你的再生能力。问题是,六边形再生的力量来自哪里?
解密再生能力
再生能力,生物自我修复能力,每个人都有在你的手背上切一个洞,保持伤口干净,几天后伤口就会愈合。骨头断了,被铸造到一个固定的位置,几周后连接起来。手术切除超过一半的胃也能产生新的组织。
无脊椎动物是动物界中最具再生能力的动物。带状蠕虫如果失去头部,可以长出新的头部。海星,切成两半,长出2只海星在脊椎动物圈里,六角恐龙有最强的再生能力。除了四肢,它们还能再生脊椎、大脑、心脏的一部分,甚至眼睛的视网膜和晶状体。
再生肢体和简单的组织和器官,这是其他动物可以做到的,但是为什么复杂的器官也能在六边形上再生呢?早在150年前就有人研究过它的能力。1863年,34个野生六边形被从墨西哥带到巴黎。此后,六边形被无数代人在实验室里人工繁殖,它的后代被从欧洲运到美国,再到世界各地的实验室。现在在水族馆和宠物店发现的六边形是当年34个野生六边形的后代。棕色的野生六边形蜕皮变成白色和金色,唯一不变的是肢体再生的能力。经过150年的实验室研究,它再生的秘密只在很小程度上被解开了。
是六边形谜题的主要原因之一是它的基因组太大。这个30厘米长的六边形在其基因组中有320亿个碱基对,比人类基因组大10倍。维也纳分子病理学研究所和其他团队直到2018年才完全破译了六边形的所有遗传信息。六边形基因组也是迄今为止最大的测序基因组。
完成了六边形基因组测序,这意味着它可以与人类基因组进行比较。虽然六边形基因组比人类大10倍,但脊椎动物的基因组有许多相似之处,可以相互比较。找出差异,你就能找到人类肢体再生的开关。
当你还在胚胎中时,基因指导细胞生长。在所有的五个手指生长之后,调节基因被关闭如果开关没有关掉,也许你会长出第六根手指。我们的调节基因在生长完成后会永久关闭,而六边形基因开关则不同。当它失去手指时,调节基因将会复活,再次打开开关,并将伤口附近的细胞从静止状态转移到再生状态。像原始胚胎中的细胞一样,断肢处的胚胎块开始分化和生长。
已经发现哪些基因在六边形中再生。我们可以参考已经关闭的调节基因来使它们复活。在未来,强壮的人将不会遭受手腕骨折的痛苦,他们将会重生。前景充满希望,但再生基因的实际操作非常困难。到目前为止,东北大学的团队只鉴定出一种叫做神经调节素-1的分子,它对四肢、肺和心脏的再生至关重要。寻找完整的再生基因,我们才刚刚开始。还有很长的路要走。
六边形,永远保持年轻,不仅可以享受更长的寿命,更重要的是,年轻时总能保持身体的再生力量
六角恐龙已经在世界各地的实验室里生活了150年,在其暗淡的外表下隐藏着人体再生的宝藏。
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参考文献:
1:“Axolotl基因组和关键组织形成调节因子的进化”,瑟奇·诺华斯洛等,《自然》,2018
2:“实验诱导的Axolotl变态降低再生率和保真度”,詹姆斯·莫纳汉等,《再生》,2014
3:“从干细胞到去分化的发育调节转换 《发育生物学》,蒋鹏等著,发育生物学,2016
附:更新《今日自然》的秘密系列文章,这是第25篇:肢体再生