金庸小说《天龙八部》中有一个天山童姥,每30年返老还童一次。
海洋中有一种水母,能够反复变回“童年”。世界上已知物种中只有它能这样,被称为“永生水母”。科学家研究了它几十年。
路透社8月31日报道,西班牙科学家近日发表在美国《国家科学院院刊》的研究,揭开了“永生水母”的遗传密码。
这种直径四五毫米的小水母,会不会让人类“长生不老”的梦想成真?
这种水母的基因存在突变
“永生水母”的学名叫做Turrisis dohrnii,中文叫灯塔水母。它的返老还童能力,几十年来一直是生物科界在研究的一大谜团。
西班牙奥维耶多大学的玛丽亚·特纳、维克多·克萨达和同事们,绘制了永生水母的基因序列图。
永生水母的不同生命阶段
与其他水母一样,灯塔水母的生命周期由两部分组成:在无性阶段的水螅体,生活在海底,在食物短缺时期维持生命。当条件成熟,它们成为常见的水母样,会有性繁殖。
作者写道,尽管许多类型的水母具有一定的逆转衰老和恢复年轻的能力,但大多数一旦达到性成熟就会失去这种能力。灯塔水母并非如此。
他们将灯塔水母的基因序列,与它不会返老还童的近亲深红水母的基因序列比较,看看有什么不同。
在人类和其他物种中已经证实,称为细胞端粒的染色体末端,长度会随着年龄的增长而缩短。这是不可逆的变老标志。
比较后发现,灯塔水母的基因组中存在变异,可能使它们更擅长复制和修复DNA。它们似乎也更擅长维护端粒。
这是灯塔水母研究的最新成果,可能给人类研究抗击衰老的一个新方向。
两个学生发现它会返老还童
这一物种1883年在地中海首次发现。100年后两个学生意外发现了它这种古怪的“永生性”。
1988年夏天,20多岁的德国学生克里斯蒂安·索默和同学乔治·巴韦斯特雷洛,在意大利里维埃拉的拉帕洛小镇度假。索默是意大利萨伦托大学海洋生物学的学生。
一边度假,一边做些小水母的研究。他们在波托菲诺悬崖之间,潜入海水寻找水母,用非常细的网收集,因为水母在海水中难以察觉它的存在。
他们收集到一种紫色的小型水母,养在老师费迪南多·博罗教授的实验室。
索默就忘了它们。
几天后想起来再检查,索默发现,水母不见了,水箱底下沉积了干瘪的水螅体。
两个学生很困惑。他们又收集了一些水螅体水母监测,直到它们长成水母。
一般来说,这些水母会在产卵和生产幼虫之前成熟。
但当他们再次检查时,惊讶地发现了许多新的水螅体。这些水螅体长成会游动的水母之后,受到刺激或压力,又会直接变回水螅体,跳过了受精和幼虫阶段。
博罗教授说:“这一观察具有革命性。”
生物学家说:这是不可能的
索默和巴韦斯特雷洛的观察结果在一次研讨会上报告,还给这种水母起了“不朽水母”和“永生水母”的绰号。
水母研究专家沃尔克·施密德说:“这是不可能的。”
研究会在一个海洋实验室。博罗说,他们现场做给施密德看。
潜水带回水母,在施密德的眼皮底下,用镊子轻轻一钳,水母就变成一团纸一样“囊”,落到水箱底,然后变成水螅体。
施密德很惊讶。
这一发现引起了全世界的关注。博罗说,他的另一个学生斯特凡诺·皮拉诺一起参加了研讨会,加入了研究,并开始与施密德合作。
蝴蝶变回毛毛虫
当时他们采集这种水母的拉帕洛,一个世纪前弗里德里希·尼采在那里,他说:“一切都在继续,一切都回来了;永恒地转动着存在的轮子。一切都死了,一切都再次开花……”
灯塔水母的返老还童,变成了生物学中的一个梗,跨界到了文艺领域。
1996年,博罗和同事们发表了题为《逆转生命周期》的论文。他打了个比方:蝴蝶变回了毛毛虫。
还有另外一些比喻:鸡变回一个蛋,然后又生了一只鸡;青蛙变回蝌蚪;老人越来越年轻,变回了胎儿。
后来,它又被称为“本杰明纽扣水母”,绰号来自电影《返老还童》的主角名字。它这种特性,还出现在日本电视剧《14个月》中。
研究灯塔水母最狂热的科学家,也许是日本的新久保田。
十几年中,他每天至少花3小时照顾灯塔水母,出国参加学术会议也要将水母养在便携式冰箱里带着。他还是个歌手,五年中发行了6张专辑,几十首歌中许多是“灯塔水母之歌”,比如:“我有一个特别的秘密,没有其他人可以拥有:我能——是的,我能!——恢复活力。”
两年“重生”10次
灯塔水母能活多久?这是个很棘手的问题。
“很多深海科学研究需要很长时间。”伦敦自然史博物馆馆长米兰达说,“对水母的生存研究还必须有完美的条件,它们不会受到任何外部事物的伤害,例如人类或其他捕食者。”
自1990年以来,新久保田一直保持着永生水母种群的生命周期循环。他在显微镜下将微型盐水虾卵切成薄片,可以让小水母轻易吃下。他报告说,两年中,他养的水母群落在自然状态下重新恢复年轻状态多达10次,有的时候间隔仅为一个月。
灯塔水母可能会改变规则,在它生命的任何阶段,恢复为水螅体,一次又一次地重新开始它生命周期。简单地说,它不会死。
但这只是在生物学不死。它会死亡,可能被捕食者杀死,比如鱼、乌龟以及海蛞蝓,可以吃掉它。
永生水母最早在地中海发现,但世界各地海洋中都有它们的踪迹,且各地永生水母的基因都相同,因此它不可能仅仅通过洋流旅行。一种流行的理论是,船舶将它们广泛散布,它的“永生性”使它成为一个优秀的搭便船者。
但各地永生水母长相不同。研究人员发现,巴拿马等热带地区的永生水母只有8条触须,而在地中海和日本等温带水域,则有24条或更多。目前尚不清楚为什么不同。
永生水母在全球旅行而没有引起注意,一个原因可能是,它没有明显的负面影响,不像其他入侵物种那么野。
不能抓了水母去做护肤霜
关于西班牙科学家的最新研究成果,美国佛罗里达海洋研究所所长、水母专家蒙蒂·格雷厄姆说,它没有直接的商业价值。
“我们不能把它看作:嘿,我们将抓捕这些水母并将它变成护肤霜,”他说,“我认为这是将打开一扇通往值得追求的新研究方向大门的论文之一。”
巴黎水族馆展示45种不同的水母
博罗的学生斯特凡诺·皮拉诺认为,永生水母可能有助于对抗癌症。像癌细胞一样,“这种水母的一些细胞应该能够关闭一些基因并打开一些其他基因,重新激活在生命周期早期阶段使用的基因程序。”
他说,通过研究永生水母细胞是如何做到的,科学家可能会找到与治疗癌症的线索。
最新研究的作者玛丽亚·特纳说,他们发现的基因可能与人类衰老有关。他们可以激发再生医学的灵感,或者提供对癌症和神经退行性疾病等与年龄相关疾病的见解。
“下一步是在小鼠或人类中探索这些基因变异。”她说。
橙柿互动·都市快报 记者 金盈盈 综合报道
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