一只水螅被切成两半
作者: 怪罗先生水螅这种动物对于很多人来说可能有些陌生,但它们绝对是最让生物学家着迷的动物之一。
水螅是刺胞动物门水螅纲下一个类群的总称,分布在全世界的淡水和海水中。它们的体长在10~20毫米之间,身体呈管状,口部周围生长着6~10条细长的触手。这些触手非常灵活,可以伸长到身体长度的四五倍。触手上布满刺细胞,一旦接触到猎物,就会激发水螅作为刺胞动物的本能——刺细胞中的刺丝囊会瞬间射向猎物,并注射神经毒素来麻痹猎物,紧接着所有的触手都会在短时间内参与攻击,大约30秒内就能制服猎物。与此同时,水螅的尾部还会分泌粘性物质,可以将自己粘附在水生植物以及落叶、枯枝等漂浮物上,静静地等待水蚤等猎物靠近,并捕食它们。
水螅在不进食时,身体会被一层膜状物封住,当它们捕捉到猎物后,会立即通过发送神经信号让嘴巴张开,再用嘴巴撕开身体表层的膜状物,它们的嘴巴甚至能够张开到吞下比自己还大的猎物。
作为刺胞动物,水螅的身体结构可以说是非常原始或者简单,它们没有大脑、心脏等我们通常所说的动物器官,也没有真正的肌肉。但是在捕猎这件事上,它们算得上高效。

水螅要么是棕褐色的,要么是绿色的。对于绿色的水螅来说,它们并不需要太努力地去捕食猎物,因为在长期的进化过程中,它们与一些藻类形成了有趣的共生关系。它们常常会让那些单细胞藻类在自己的体内生存繁衍,正是藻类的叶绿体让它们的身体呈现为绿色。在这段共生关系中,水螅给藻类提供庇护所,藻类则通过光合作用给水螅提供一些生存所需的能量。
当然,科学家最感兴趣的还是水螅的再生能力。几个世纪以来,生物学家在水螅身上做了无数的实验来观察它们的再生能力。
其中最常见的实验是将水螅从头部切成两半,只要经过几天时间,被切下的头部就会长出一个新的身体,被分离的身体也会长出一个新的头。一只水螅被切成两半后变成了两只水螅,更有意思的是,“重生”的两只水螅竟然互不相识。
事实上,水螅不止再生能力突出这一点让人感到神奇,有科学家认为它们可能掌握了不会衰老的秘密。
1998年,生物学家丹尼尔·马丁内斯 (Daniel Martinez)第一次提出“水螅在生物学上不会衰老”这一理论。之后的科学家对此作了证明:水螅的干细胞分布全身,干细胞能够不断分裂并分化成身体任何类型的细胞,可以让水螅的身体缺什么就发育出什么,这让水螅拥有了无限自我更新的能力。人类的身体里也有这种干细胞,不过通常只出现在胚胎发育的最初几天。
水螅拥有极强的再生能力也是因为它们体内的干细胞,所以无论用什么方法切割水螅,切成几块,只要生长条件允许,切下的身体都会发育成一只新的水螅。
不过,强大的再生能力并不意味着不会死亡。实际上水螅非常脆弱,有时,生存环境稍有变化它们就可能无法存活。值得一提的是,正常情况下,水螅以出芽的方式进行无性生殖——就是在身体上长出一个芽体,随着时间推移芽体脱落变成新的个体。但当环境变得恶劣时,水螅就会发育出卵巢和精巢,转向有性生殖,由此来提高基因的多样性以适应复杂多变的环境。
(作者怪罗先生为科普类公众号“怪罗”的主要编辑)
(编辑 朱杭琪)