斷尾再生,美洲短吻鱷也可以 哪些動物尾巴能再生

生物學家Kenro Kusumi從郵箱里拿出一個奇怪的包裹 。他打開一看,發現是一個裝著乙醇的泡菜壇子,還有一條看起來有點畸形的鱷魚尾巴 。
在亞利桑那州立大學的實驗室里,庫蘇米的研究包括蜥蜴如何再生尾巴 。因此,他見過很多不尋常的動物附屬物,但他在2017年10月收到的那個非常特別 。尾巴變色,尖端微叉,鱗片異常細小 。
看起來像是被砍斷后長回來的,引起了庫蘇米的興趣 。許多爬行動物都有再生尾巴的能力,包括壁虎和鬣蜥 。但是美國短吻鱷從來沒有聽說過 。它們可以長到4米,用尾巴保持平衡,并在水中向前推進 。

斷尾再生,美洲短吻鱷也可以 哪些動物尾巴能再生

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經過分析,Kusumi和他的同事確定這實際上是一個再生尾巴 。研究小組還研究了另外三只短吻鱷的再生尾巴,研究結果發表在11月份的《科學報告》上 。他們發現幼短吻鱷的尾巴可以長到23厘米左右 。
該研究的共同作者、生物學家珍妮·威爾遜-羅爾斯(Jeanne Wilson-Rawls)說:“我們非常興奮,我們知道這個發現很棒 。
美洲短吻鱷是已知最大的能再生其斷肢的動物 。這一發現可以幫助科學家了解這種能力的進化和作用過程,也許有一天可以用于人類的再生醫學 。
兩條尾巴的故事
所有動物都有一定程度上通過再生修復傷口的能力,但有一定的范圍 。例如,哺乳動物可以再生少量的皮膚、血管和小神經,但不能再生肢體 。其他動物,如墨西哥鈍口蠑螈,不僅能再生骨骼和器官,還能以幾乎相同的精度恢復失去的肢體 。
有些爬行動物可以再次長出尾巴,但有時它們不如原來的尾巴 。例如,一條綠龍為了躲避捕食者而失去尾巴后,它再生的尾巴被軟骨而不是骨頭加固 。這在進化中更有優勢,因為骨再生比軟骨再生需要更多的時間和精力 。
Kusumi的團隊檢查了四只再生的美國短吻鱷的尾巴,它們來自路易斯安那州野生動物和漁業部門實施安樂死的有害短吻鱷(他收到的第一個“神秘”包裹被送到了這里) 。它們都來自年輕的短吻鱷 。
為了檢查尾巴的解剖結構,研究人員使用了x光機、磁共振成像和傳統解剖學 。他們發現短吻鱷的再生能力介于蜥蜴和哺乳動物之間 。
“我們發現再生的鱷魚尾巴和蜥蜴尾巴有很多相似之處,包括軟骨結構、鱗片圖案和(不匹配的)顏色 。我們也看到了周圍神經和血管的再生,”該研究的主要作者辛迪·徐說,她剛剛從亞利桑那州立大學獲得博士學位 。她現在在馬薩諸塞州總醫院研究肌腱再生和修復 。
“但真正讓我們驚訝的是,短吻鱷的骨骼肌并沒有再生,”徐說 。動物通過收縮和放松骨骼肌來控制身體運動 。她說,沒有這種肌肉是很難想象的,因為蜥蜴甚至一些哺乳動物都有再生這種肌肉的能力 。
這些鱷魚尾巴缺乏骨骼肌的確切原因尚不清楚,但研究人員懷疑這可能與能量守恒有關 。
【斷尾再生,美洲短吻鱷也可以 哪些動物尾巴能再生】“組織再生創業網絡是一件非常耗費精力的事情,”徐說 。“如果你把所有的精力都放在結構的完美再生上,那么在其他更重要的事情上,比如發展上,就沒有足夠的精力了 ?!?br /> 堅韌的美洲短吻鱷
Kusumi和他的同事們最先證實了美洲短吻鱷的再生能力,但一個開創性網絡中的一些專家,包括北佛羅里達大學的生物學家Adam Rosenblatt,一直懷疑年輕的短吻鱷可以再生尾巴 。
羅森布拉特說:“我看到過短吻鱷和其他野生相關物種之間關于尾巴再生的討論 ?!岸涛趋{有很強的適應性 。它們能承受免疫系統和身體的傷害 ?!?br /> 雖然美國短吻鱷比大多數動物都要強壯,但它們年輕時仍然很脆弱 。羅森布拉特說,“幾乎所有的食肉動物都在盯著它們”,包括鳥類、浣熊甚至其他鱷魚 。甚至失去部分尾巴也可能會破壞它們捕食和躲避捕食者的能力 。
羅森布拉特說,對于短吻鱷來說,擁有再生斷尾的能力“顯然是有益的” 。
目前,只有年幼的短吻鱷才能再次長出尾巴,成年短吻鱷或許可以再次長出尾巴 。Kusumi說,“我們的合作者沒有再見過長著大尾巴的成年短吻鱷,但這并不意味著它們不會 。”
下一個是誰
羅森布拉特說,像年輕的美洲短吻鱷這樣大的爬行動物可以再次長出尾巴 。這一發現提出了一些新的問題:這一特征在27種鱷魚、短吻鱷、凱門鱷和恒河鱷魚中普遍存在嗎?
“我想知道他們中有多少人有這種能力,”他說 。確定這一點可以幫助科學家更好地理解這一現象在鳥類和恐龍中的演變 。

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