研究人员对一种特定类型的梭子蟹(Mnemiopsis leidyi)进行了意外发现。这种物种具有惊人的融合能力,使得两个独立的水母在受到伤害后合并成一个实体。在这种融合之后,它们迅速协调肌肉运动并连接消化系统以共享养分。
在10月7日发表在Cell Press期刊《Current Biology》上的一份报告中,研究人员宣布他们意外发现的一种特定的梭子蟹(Mnemiopsis leidyi)能够融合,使得两个个体在经历伤害后转变为一个。随后,它们迅速同步肌肉收缩并统一消化系统以促进食物共享。
“我们的研究表明,栉水母可能没有同体识别的过程,这意味着它们缺乏辨别自己和他人的能力,”来自英国埃克塞特大学和日本冈崎国家自然科学研究所的Kei Jokura解释道。“此外,研究结果表明,两个不同个体可以迅速融合它们的神经系统并共享电信号。”
Jokura和他的团队在观察实验室中一个海水水箱内的一组梭子蟹时,发现了这一发现。他们注意到一个特别大的水母,它似乎有两个后端和两个称为顶端器官的感官器官,而不是通常的单一结构。这引起了他们对这种奇特水母是否是由两个受伤个体融合而成的好奇。
为了进行调查,研究人员切除了其他梭子蟹的部分并将它们成对放置在一起。令人惊讶的是,他们发现这种方法成功率高达90%,受伤的水母合并成一个,并至少存活了三周。
进一步检查显示,仅仅过了一个晚上,两个原始水母完全融合,不再有明显的分离。当团队轻轻戳了合并水母的一个部分时,整个实体出现明显的惊跳反应,表明它们的神经系统也已经融合。
“我们惊讶地看到,给融合水母的一侧施加机械压力导致对面侧的肌肉发生同步收缩,”Jokura说。
深入分析显示,融合的水母在最初一小时内表现出自发运动。之后,每个部分的肌肉收缩时间开始协调。在仅仅两个小时内,融合水母的95%的肌肉收缩完美同步。研究人员还检查了消化系统,并注意到其也发生了融合。当一个口腔摄取荧光标记的咸虾时,颗粒通过共享通道移动,最终水母通过两个开口排出废物,尽管并不是同时进行的。
研究人员承认,尚不确定两个个体的融合如何作为一种生存策略。他们提出未来的研究将增进理解,可能对再生研究产生重要影响。
“同体识别机制与免疫系统相关,而神经系统的融合直接与再生研究相关,”Jokura表示。“理解这一融合背后的分子过程可能进一步推动基本研究领域。”