小海葵进食越多长出触角就越多 研究表明其原因

小海葵进食越多长出触角就越多 研究表明其原因

来源:科技日报2020-10-07

几乎每个学生都知道,猫有四条腿,人类有两条腿,蜘蛛则有可怕的八条腿。它们的四肢数量是不可改变的,由它们的遗传密码设定。但一项新的研究表明,小海葵是第一个被证明可以根据食物多少长出全新肢体的物种。

小海葵(Nematostella vectensis)是一种微小的、像花一样的无脊椎动物,生活在北美沿海和英国部分地区的浅盐湖中。它们开始时是可移动的幼虫,然后钻进细泥中,在那里发展成成虫,并在其短暂的生命中停留。为了进食,它们用充满毒液的触角捕捉小软体动物和甲壳类动物,并把它们拉到嘴里。但科学家们一直不知道为什么有的海葵只有4根触角,而有的却有24根之多。

欧洲分子生物学实验室的发育生物学家艾萨姆-伊克米和同事们在实验室里饲养了1000多只指甲大小的生物。在从事另一个项目时,伊克米注意到,海葵吃得越多,它们的触角出现得越快,有些海葵可以在短短几天内长出新的触角对。但当喂养速度放缓时,触角的生长也会放缓。

海葵从嘴边的四个中心芽开始,长成它们的前四个触角。此后,新触角的生长似乎是由食物的供应所驱动的。当科学家们给海葵喂食正常的盐水虾时,需要5天时间才能长出新芽,而且还需要5天时间,这些芽才能达到完全发育的触角长度。

为了发现是什么推动了触角的生长,研究人员翻阅了文献,发现海葵与其他动物、植物甚至酵母相似,有一个细胞信号通路,将营养摄入与发育过程联系起来。当研究人员阻断了这一途径,即所谓的雷帕霉素靶点时,尽管它们不断地被喂养,海葵停止了新芽和触角的生长。

但是,构建结构的配方并非只有一种,研究人员发现,成年阶段的触角与海葵的前四个触角发育方式不同,他的团队确定了肌肉细胞中负责生长这些启动芽的基因。研究人员利用基因编辑技术CRISPR,然后创造了缺乏该基因的突变海葵。突变体的前四个触角芽发育成熟,但没有额外的触角随之而来,即使它们被喂得很好。没有基因,海葵根本无法长出新的触角。更重要的是,基因活跃的肌肉细胞标志着下一波触角的生长位置。而随着它们的生长,邻近的肌肉细胞也会激活它们自己的基因版本,在海葵的身体上形成新芽的涟漪效应。

一些海葵物种可以活超过65年,它们需要不断地使自己的身体适应不断变化的环境条件,即使是相对简单的结构,如触角,也会使用复杂的遗传程序来做到这一点。海葵是动物,但反应更像植物。因为它们通常被困在一个地方 所以它们不断地适应环境 而且,像植物一样,海葵会长出新的身体结构,而不是储存能量。科学家们认为,这使它们成为研究复杂的机体与环境关系的绝佳人选。

无障碍
首页 | 新闻 原创 视听 | 问政 评论 专题 | 区县 娱乐 财经 | 旅游 政法 直播 | 文艺 教育 生活 应急 | 房产 健康 汽车 | 取证 鸣家 会客厅 | 万花瞳 百姓故事 公益 | 信用
  • 站内
站内
分享
新浪微博
腾讯微博
微信
QQ空间
QQ好友

小海葵进食越多长出触角就越多 研究表明其原因

2020-10-07 05:25:00 来源: 0 条评论

几乎每个学生都知道,猫有四条腿,人类有两条腿,蜘蛛则有可怕的八条腿。它们的四肢数量是不可改变的,由它们的遗传密码设定。但一项新的研究表明,小海葵是第一个被证明可以根据食物多少长出全新肢体的物种。

小海葵(Nematostella vectensis)是一种微小的、像花一样的无脊椎动物,生活在北美沿海和英国部分地区的浅盐湖中。它们开始时是可移动的幼虫,然后钻进细泥中,在那里发展成成虫,并在其短暂的生命中停留。为了进食,它们用充满毒液的触角捕捉小软体动物和甲壳类动物,并把它们拉到嘴里。但科学家们一直不知道为什么有的海葵只有4根触角,而有的却有24根之多。

欧洲分子生物学实验室的发育生物学家艾萨姆-伊克米和同事们在实验室里饲养了1000多只指甲大小的生物。在从事另一个项目时,伊克米注意到,海葵吃得越多,它们的触角出现得越快,有些海葵可以在短短几天内长出新的触角对。但当喂养速度放缓时,触角的生长也会放缓。

海葵从嘴边的四个中心芽开始,长成它们的前四个触角。此后,新触角的生长似乎是由食物的供应所驱动的。当科学家们给海葵喂食正常的盐水虾时,需要5天时间才能长出新芽,而且还需要5天时间,这些芽才能达到完全发育的触角长度。

为了发现是什么推动了触角的生长,研究人员翻阅了文献,发现海葵与其他动物、植物甚至酵母相似,有一个细胞信号通路,将营养摄入与发育过程联系起来。当研究人员阻断了这一途径,即所谓的雷帕霉素靶点时,尽管它们不断地被喂养,海葵停止了新芽和触角的生长。

但是,构建结构的配方并非只有一种,研究人员发现,成年阶段的触角与海葵的前四个触角发育方式不同,他的团队确定了肌肉细胞中负责生长这些启动芽的基因。研究人员利用基因编辑技术CRISPR,然后创造了缺乏该基因的突变海葵。突变体的前四个触角芽发育成熟,但没有额外的触角随之而来,即使它们被喂得很好。没有基因,海葵根本无法长出新的触角。更重要的是,基因活跃的肌肉细胞标志着下一波触角的生长位置。而随着它们的生长,邻近的肌肉细胞也会激活它们自己的基因版本,在海葵的身体上形成新芽的涟漪效应。

一些海葵物种可以活超过65年,它们需要不断地使自己的身体适应不断变化的环境条件,即使是相对简单的结构,如触角,也会使用复杂的遗传程序来做到这一点。海葵是动物,但反应更像植物。因为它们通常被困在一个地方 所以它们不断地适应环境 而且,像植物一样,海葵会长出新的身体结构,而不是储存能量。科学家们认为,这使它们成为研究复杂的机体与环境关系的绝佳人选。

亲爱的用户,“重庆”客户端现已正式改版升级为“新重庆”客户端。为不影响后续使用,请扫描上方二维码,及时下载新版本。更优质的内容,更便捷的体验,我们在“新重庆”等你!
看天下
[责任编辑: 余浩 ]
发言请遵守新闻跟帖服务协议
精彩视频
版权声明:
联系方式:重庆华龙网集团股份有限公司 咨询电话:60367951
①重庆日报报业集团授权华龙网,在互联网上使用、发布、交流集团14报1刊的新闻信息。未经本网授权,不得转载、摘编或利用其它方式使用重庆日报报业集团任何作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:华龙网”或“来源:华龙网-重庆XX”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明“来源:华龙网”的作品,系由本网自行采编,版权属华龙网。未经本网授权,不得转载、摘编或利用其它方式使用。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:华龙网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
③ 华龙网及其客户端标明非华龙网的确定来源或未标注华龙网LOGO、名称、水印的文字、图片、音频、视频等稿件均为非原创作品。如转载涉及版权等问题,请及时与华龙网联系,联系邮箱:cqnewszbs@163.com。
附:重庆日报报业集团14报1刊:重庆日报 重庆晚报 重庆晨报 重庆商报 时代信报 新女报 健康人报 重庆法制报 三峡都市报 巴渝都市报 武陵都市报 渝州服务导报 人居周报 都市热报 今日重庆
关闭