“返老还童”、“强制提速”,想不到科学家竟这样研究水母!

时间:2020-03-18 相关资料下载


迄今为止所知的最早水母化石可追溯到距今5.5亿年前,但一些研究人员估计,它们可能已经存在了7亿年左右,比鱼类出现得更早。它们拥有令人吃惊的物种多样性,对地球和食物链的运行都非常重要。


喜欢海绵宝宝的小伙伴们应该都知道,在比基尼海滩上生活的海绵宝宝和派大星,平时最喜欢玩的游戏,就是去水母田抓水母了。然而,最近有工程师给水母提了速,它们以后想抓水母可就有点难度了。




科学家给水母植入了 “起搏器”,用它来给水母施加外来的电流刺激,水母的运动频率就能加快,游泳速度也有了明显的提升:从秒速2厘米提高到了每秒4-6厘米,最快时速度将近是原来的3倍。


水母游得好好的,为什么要让人家提速呢?研究者的目标是借用水母制造更高效的水下探测器。根据论文所说,这种“电子改装水母”的能效比现有的水下机械机器人高出了10-1000倍。


水母具有丰富的生物多样性,不仅是工程学家为探索海洋而不断研究,目前在基因水平领域对水母的研究也很多,比如灯塔水母的“再生能力”。长生不老,一直是不少科学家重点探索的研究领域,而灯塔水母的“再生”能力具有相当的科研价值。


灯塔水母的长生不老,实际上可以被称为返老还童。它在进入成熟的个体后受到外界的刺激(例如饥饿、水温改变、盐度改变甚至是机械损伤)的时候,可以重新返回水螅形态,专业用语被称为分化转移,并且理论上来讲这个过程是没有次数限制的。

科学家们对其特性进一步分析,发现灯塔水母之所以可以永生,是因为它有“再生基因”。而人类也有疑似这样的基因,只是越是高级的生物,这样的基因的功能似乎越微弱,比如人,其对应的基因可能处于休眠状态。如果能唤醒这样的基因,对于人类寿命的研究可能会迈上一个新高度。




目前,借助海洋始祖类生物研究生命的特征,是生命科学一个重要的研究方向。除了灯塔水母,科学家也热衷于研究其他生物特性极强的水母,比如被誉为世界上毒性最强的澳大利亚箱形水母。


澳大利亚科研人员利用基因组筛查的方法发现,一种药物可阻止被澳大利亚箱形水母蜇伤后出现的部分症状。


澳大利亚箱形水母是世界上毒性最强的动物,被它蜇伤后,其毒素会侵入人的心脏,使人在短时间内因心脏停搏而死亡。一只箱形水母体内携带的毒液足够致60人死亡,目前还没有针对其毒液的特效药物。


澳大利亚悉尼大学研究人员在英国《自然·通讯》杂志上发表论文称,他们利用“基因剪刀”技术,在实验室处理了数百万个人体细胞。经筛查发现,人体细胞内一种名为ATP2B1的蛋白质是箱形水母毒液发挥毒性的必要条件,而ATP2B1蛋白质的存在需要有胆固醇。

“我们在这项研究中确认,水母毒液发挥毒性的通路需要胆固醇,由于市面上已有很多药物可以靶向胆固醇,我们采用了其中一种来对抗毒液,而它起了作用,这是一种分子水平的毒液‘解药’。”论文第一作者雷蒙德·劳博士说。

动物实验显示,只要在小鼠接触毒液15分钟内,将上述靶向胆固醇药物注射到小鼠体内,就可以阻止小鼠皮肤坏死和疼痛。但研究人员还不能确定药物是否可以避免毒液引起的心脏骤停,研究将进一步开展。





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