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全雌性蝾螈拥有更强的再生能力

了解全雌性蝾螈如何展现出超强的再生能力,其尾巴再生速度比有性繁殖的同类更快。

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亚马逊人是神话中的女战士种族,其中一种说法是她们为了更勇猛而割去右乳。但全雌性蝾螈却不存在身体部位缺失的问题。事实上,这些动物拥有超强的再生能力:当它们失去肢体时,可以比其他蝾螈更快地将其再生。这其中的秘密在于蝾螈奇特的基因。“它们几乎无法被定义,”俄亥俄州立大学生态学研究生罗布·丹顿(Rob Denton)说道。他研究的两栖动物首先就不是一个真正的物种。它们是一个古老的谱系(就像亚马逊人一样),可以追溯到大约600万年前。大多数动物拥有两套基因,而这些蝾螈可能拥有三套或更多套。它们都是雌性,通常通过自我克隆来繁殖。但它们并非完全忽略雄性。它们会与附近的其他蝾螈物种的雄性交配,并利用这个过程来触发自身的卵子生产。丹顿解释说,有时,来自这些雄性的精子会“渗入”后代。这套新的基因可能会被添加到下一代中,或者替换掉其现有的一套基因。这个过程被称为“盗窃生殖”(kleptogenesis)。在俄亥俄州的两个湿地中,丹顿和他的合著者研究了与一种更常见的物种——小口蝾螈——生活在一起的全雌性蝾螈。这里的大多数全雌性蝾螈拥有三套基因(一套是从蓝斑蝾螈物种盗窃而来,两套来自杰斐逊蝾螈)。研究人员收集了全雌性蝾螈和小口蝾螈产下的卵团,并带回实验室。在幼蝾螈孵化并长大后,研究人员——抱歉!——剪掉了它们的尾巴末端。这是蝾螈准备好应对的危机;它们是再生失落身体部位的专家。在接下来的几个月里,研究人员仔细观察并测量了这些蝾螈(10只全雌性蝾螈和30只小口蝾螈)。再生尾巴的比赛结果毫无悬念。小口蝾螈平均花费了近12周才重新长出尾巴。而全雌性蝾螈则不到8周。丹顿说:“亲眼看到尾巴如此迅速地再生真是太神奇了。我没想到这些蝾螈在生长速度上会表现出如此大的差异。”然而,研究人员对结果并不完全感到惊讶。其他拥有额外基因组的动物——特别是新西兰泥 snails(一种蜗牛)——也具有超快的组织再生能力。目前尚不清楚确切的原因。可能是在盗窃的基因组中,有一些特定的基因有助于组织再生。但丹顿认为,基因组的数量才是关键。拥有更多的基因组似乎与更多的重建失落身体部件的分子机制之间存在联系。无论它们是如何做到的,这些雌性蝾螈都堪称传奇。图片:由Robert Denton提供。

Saccucci, M., Denton, R., Holding, M., & Gibbs, H. (2016). Polyploid unisexual salamanders have higher tissue regeneration rates than diploid sexual relatives Journal of Zoology DOI: 10.1111/jzo.12339

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