墨西哥鈍口螈是蠑螈的一種,但它與一般的蠑螈又不大相同。
大多數種類的蠑螈都是典型的兩棲動物,與青蛙頗為相似,它們幼年時期生活在水中,在經歷了變態發育之後便可以登上陸地生活,但墨西哥鈍口螈不同,它們並不需要經歷變態發育過程,可以終生都保持幼年時的狀態並且一直生活在水中。墨西哥鈍口螈的再生能力十分強大,不僅被切斷的四肢可以再生,就連身體內部的臟器也可以再生,但最厲害的還是它們的腦部再生能力,即使被切掉一塊,仍然可以修復如初。
對於動物而言,大腦就是中樞,所有的思維都來自於大腦,所有的記憶都儲存於大腦之中,如此複雜的器官如何能夠再生呢?
為了破解墨西哥鈍口螈的腦再生之謎,一支由我國科學家領銜的研究團隊成功為墨西哥鈍口螈繪製出了一個腦再生時空圖譜,並將這一研究成果發表在了《科學》雜誌上。要破解墨西哥鈍口螈的腦再生之謎,首先就必須要弄清楚到底是哪些細胞在腦再生的過程中發揮了作用,不同的腦再生階段又是由哪些細胞所主導的。
怎麼才能弄清這些問題呢?
一個細胞想要表達一個基因,首先必須要把DNA轉錄成為信使RNA,而後轉運RNA會根據信使RNA提供的序列來抓取相應的氨基酸,並最終組合形成蛋白質。由此我們可以看出,即便是同一種細胞,只要在腦再生的過程中所表達的基因不相同,那麼相應的信使RNA也就不相同,所以只需要同時測量出各種信使RNA的濃度,就可以知道哪些細胞在活躍表達哪些基因。在實驗的過程中,研究人員切除了墨西哥鈍口螈左腦的一部分,並將腦再生過程劃分為7個不同的階段,並進行觀察。
通過觀察,研究人員發現墨西哥鈍口螈的大腦在第30天時就已經修復完畢,但受損區的細胞類型和未受損區依舊存在差別,直到第60天時,腦部的各種細胞水平和分布才與未受損區趨於一致。
研究人員又將墨西哥鈍口螈修復過程中的腦切片與幼小蠑螈早期發育過程中的腦切片進行了對比,結果發現在損傷後的第15天,墨西哥鈍口螈大腦中的細胞分布和空間結構與幼小蠑螈高度相似。
這一觀察結果表明了,腦損傷使得墨西哥鈍口螈的神經幹細胞又回到了早期發育狀態,所以這可以被看做是一種發育過程的重啟。
大自然賦予了墨西哥鈍口螈強大的再生能力,但卻並沒有賦予它們強大的環境適應能力,你可能想象不到,這種擁有再生超能力的動物竟然已經被列為極度瀕危物種,目前它們唯一的棲息地就是霍奇米爾科湖,而總數量甚至還不到1000隻。之所以會走到如此境地,與當地水污染的日益加重有着密切的關係,畢竟這種蠑螈可是要終生生活在水中的。