野生發(fā)現(xiàn)揭示了梳狀水母可以逆向老化

當(dāng)成年后事情變得艱難時(shí),回到更簡(jiǎn)單的時(shí)代似乎很有吸引力。

一種奇異的海洋生物毫不夸張地采用了這種方法來(lái)處理可怕的情況,一旦饑餓或受傷的壓力消退,它的肉體就會(huì)退化到幼年階段。

到目前為止,不朽的水母 (Turritopsis dohrnii)是唯一被認(rèn)為能夠讓時(shí)光倒流像這樣在果凍-青春期,但現(xiàn)在它加入了Mnemiopsis leidyi,更廣為人知的名字是海胡桃或疣狀梳狀果凍。

我們已經(jīng)知道梳狀水母非常特別:它們的再生能力無(wú)與倫比,他們可以熔合在一起為了在重傷中幸存下來(lái),他們只有在他們真正需要的時(shí)候才形成屁眼,并且完全無(wú)視通常的生物學(xué)規(guī)則,他們可以有性繁殖在他們的所謂的幼蟲(chóng)期.

以前的研究還觀察到M. leidyi 雷迪在饑餓期間大幅減少其體型和體重,作為在較貧瘠的時(shí)期生存的一種方式,但是實(shí)驗(yàn)排除了這些條件下的逆向老化。

挪威卑爾根大學(xué)的海洋生物學(xué)家瓊·索托-安吉爾 (Joan Soto-Angel) 在實(shí)驗(yàn)室水箱中飼養(yǎng)的一只成年海胡桃突然消失時(shí)感到困惑,該海胡桃的豐滿(mǎn)凝膠狀裂片定義了該物種的成年期。取而代之的是一只幼蟲(chóng),比任何同類(lèi)的成蟲(chóng)都更像核桃殼。

海核桃梳狀果凍的生命周期并不像我們想象的那么簡(jiǎn)單。尼古拉斯·貝齊奧 (Nicholas Bezio) 不同生命階段的插圖。(索托-安赫爾和布克哈特,美國(guó)國(guó)家科學(xué)院 (PNAS, 2024)

他感覺(jué)到現(xiàn)有的研究可能不是全部,因此與邁克爾·薩斯中心的同事合作,Pawel Burkhardt 開(kāi)始檢查這種果凍是否以某種方式按下倒帶關(guān)于衰老。

他們將 65 只健康的成年梳狀水母隔離在水箱中,所有這些水母都完全重新吸收了它們年輕時(shí)的觸手,這是它們成熟的另一個(gè)決定性特征。

所有 Gits 都餓了 15 天,然后每周喂食一次,并喂食少量輪蟲(chóng),比平時(shí)瘦得多的飲食,正如預(yù)期的那樣,開(kāi)始迅速縮小。

當(dāng)它們的成年葉開(kāi)始“重新吸收”到它們逐漸縮小的身體中時(shí),每隔一天恢復(fù)一次攝食。Soto-Angel 知道他正在做一些事情。

其中 15 只果凍在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)還通過(guò)手術(shù)切除了裂片,這增加了先前實(shí)驗(yàn)未捕獲的進(jìn)一步壓力源。

“在幾周內(nèi),它們不僅重塑了它們的形態(tài)特征,而且還具有完全不同的攝食行為,這是典型的 cydippid 幼蟲(chóng),”Soto-Angel說(shuō).

“目睹它們?nèi)绾温^(guò)渡到典型的 cydippid 幼蟲(chóng),仿佛它們回到了過(guò)去,簡(jiǎn)直令人著迷。”

實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)僅因饑餓而感到壓力時(shí),水母可以恢復(fù)到年輕的形式,但這遠(yuǎn)不如肺葉切除術(shù)組常見(jiàn):50 只饑餓的水母中只有 7 只完全恢復(fù),而 15 只受傷動(dòng)物中有 6 只相當(dāng)于“再次 17 只”的果凍。

逆向發(fā)育過(guò)程中的個(gè)體軌跡和形態(tài)變化 for threeM. leidyi 雷迪標(biāo)本。比例尺:第 0 天 5 毫米;所有其他 2 毫米。(Soto-Angel 和 Burkhardt,美國(guó)國(guó)家科學(xué)院 (PNAS, 2024)

這也意味著實(shí)驗(yàn)和記錄中的許多幼年水母可能并不像看起來(lái)那么年輕。

“揭示驅(qū)動(dòng)逆向發(fā)育的分子機(jī)制,以及在此過(guò)程中動(dòng)物的神經(jīng)網(wǎng)會(huì)發(fā)生什么,這將是一件有趣的事情?!?/span>說(shuō)合作者 Pawel Burkhardt 正在領(lǐng)導(dǎo)對(duì)神經(jīng)元的進(jìn)化起源.

“我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)使用這種奇特的'時(shí)間旅行機(jī)器'的新物種,這一事實(shí)引發(fā)了關(guān)于這種能力如何在動(dòng)物生命之樹(shù)上傳播的有趣問(wèn)題,”Soto-Angel說(shuō).

這項(xiàng)研究發(fā)表在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊.

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