動物也能返老還童

科學家發(fā)現(xiàn)，一種名叫道恩燈塔的水母，它們竟然顛倒了生命的周期。正常情況下，道恩燈塔水母按出生、繁殖、死亡的順序度過一生。但當它們在食物匱乏、生活拮據(jù)時，便會勒緊腰帶、縮食瘦身，直至回到幼年固著的狀態(tài)，再次成為吸附在海底其他生物上的水螅。此后，這些水螅會再次分化成無數(shù)的小水母，周而復始、生生不息!事實上，很多水母的一生都要經(jīng)歷固著和自由這兩個階段。道恩燈塔是迄今已知的唯一能夠在性成熟后重返幼年時期的多細胞生物。

無聲擴張

這種半透明的水母生活在太平洋及大西洋水域，體型小得幾乎無法辨認，即便是成年個體也不過指甲蓋大小。身為刺胞動物門中一員，它們幾毫米的軀體內(nèi)備足了刺細胞。不過，你可不要指望通過道恩燈塔水母的蜇刺覺察到它們的存在，由于太小，它們的刺細胞對人類并不會造成危害?？傻驼{(diào)的道恩燈塔水母似乎嫌自己隱蔽得還不夠，還會根據(jù)所處的水域改變自身形態(tài)：在熱帶水域，它們有8只觸手，而在溫帶水域則有24只甚至更多。這個戲法使人們很難意識到它們在各大洋的迅速擴張。

道恩燈塔水母本身不具備侵略性。然而，1883年首次在地中海獲得記載的道恩燈塔水母并不是一種普通的水母。上世紀90年代，科學家們便認識到，這種膠質(zhì)低級生物擁有一種不可思議的能力：它們居然能夠返老還童!這在動物界中可謂獨一無二。道恩燈塔水母可以通過變形，重返幼年階段，然后重新開始生命過程，再次變老。這好比蝴蝶為了避免死亡而突然化身為蛹，從而獲得第二次生命。道恩燈塔水母能夠隨心所欲地重復這樣的奇跡，依靠這無與倫比的天賦，盡管其確切機制還是個謎。道恩燈塔水母已悄然攻占了整個地球，而我們幾乎還被蒙在鼓里。

美國賓夕法尼亞大學的生物學專家瑪利亞也是偶然才發(fā)現(xiàn)了道恩燈塔水母在全球的擴張。這位水螅蟲綱(水母所在的分類)專家一直對燈塔水母的種系發(fā)生史感興趣，她試圖通過研究各種燈塔水母的基因組，勾勒出它們的演化歷程，從而了解它們之間的親緣關系。為此，瑪利亞致力于研究線粒體基因，這是物種識別時常用的一種手段。她在世界各地提取了多組燈塔水母樣本，對它們的線粒體基因做了比較，結果令人大跌眼鏡。無論是日本南部還是北部，意大利還是西班牙，新西蘭還是羅馬尼亞，美國東部還是巴拿馬的北海岸，所有水域燈塔水母的線粒體基因都完全一致。也就是說，盡管這些燈塔水母外形不同，生活區(qū)域也相隔十萬八千里，但它們卻同屬于一類，它們都是道恩燈塔水母。這一結論絕對令人萬分驚訝，同一個物種竟然可以覆蓋如此廣闊的地球區(qū)域。最近，這位生物學家和史密森學會巴拿馬熱帶研究院的來西奧斯共同撰寫了一篇論文，以引起科學界對道恩燈塔水母這一“無聲擴張”的警覺。

周游世界

那么，道恩燈塔水母是如何占領整個世界的水域呢?水母屬海洋浮游生物，它們隨波逐流，而無力逆流而動。它們只能做一些短距離的上浮下潛，尾隨那些微小的浮游生物并捕食它們。晚上，它們浮上海面，白天則重新潛回水底深處。在這一點上，道恩燈塔水母和其他水母并無二致。雖然它們能令人羨慕地“返老還童”，卻沒有長途遠游的本領。更何況，它們必然是在極短的時間里完成這等偉業(yè)的!生物學家推測，道恩燈塔水母的擴張可能是在近期發(fā)生的，主要是各地樣本的線粒體基因完全一致，這意味著它們還沒來得及根據(jù)進化原則，隨著水域不同發(fā)生改變、產(chǎn)生分化。道恩燈塔水母之所以能如此迅速地占領了各個大洋，無疑是它們找到了得力的幫手。

無數(shù)的船只穿梭在大洋之上，道恩燈塔水母便鉆入了這些船只的壓載艙。1880年前，充當船只壓艙物的都是沙子、石頭之類的重物。之后，人們?yōu)榱耸r省力，便改用海水壓艙。于是，船只的壓載艙便成了海洋生物遷徙的主要媒介?？沾诔霭l(fā)前，從出發(fā)港抽取海水，灌滿壓載艙，抵達目的港后，再將壓載艙內(nèi)的海水，連同海水中的各種生物體，一起排出。

美國波特蘭州立大學的一個研究小組，對兩艘貨船離港前和抵港后壓艙海水所含物質(zhì)進行了分析，結果顯示，十幾種無脊椎動物在航行途中迅速繁殖，其中道恩燈塔水母赫然在列。到目前為止，還無人知道如此大規(guī)模的水母擴張會對生態(tài)和環(huán)境造成什么樣的影響。不過，瑪利亞和來西奧斯在他們的文章中指出，由人類造成的物種擴張往往會引起嚴重的后果，這樣的例子并不少見。

二次世界大戰(zhàn)末期，棕樹蛇隱藏在一架軍用飛機上來到關島，使得當?shù)囟喾N特有鳥類滅絕。原先生活在黑海和里海的斑紋蚌也曾搭乘便船占領了北美各大湖泊，它們吸附在各種水下設備上，每年造成幾百萬美元的損失。最著名的是原產(chǎn)于美洲的淡海櫛水母，它們利用船只的壓載艙到達黑海。這些看似無甚危害的半透明小水母，上世紀90年代對黑海的鯤魚捕撈業(yè)造成了重大損害。它們最初可能是通過一艘貨船來到歐洲的海域。1982年，一位生物學家首次在黑海發(fā)現(xiàn)了它們的存在。那時候，這種入侵物種就已經(jīng)開始了大量繁殖，有時每立方米海水中的數(shù)量竟可多達500只!它們吃光了海里的魚卵和魚苗，導致漁獲量迅速下滑。鯤魚產(chǎn)量從1984年的20.4萬噸直線下降到1993年的200噸。直到?jīng)]有了食物，淡海櫛水母的數(shù)量才逐步減少，得到了控制。

大量繁殖

然而，這兩位科學家并沒有對此類將來可能出現(xiàn)的問題進行預測，他們倒是對道恩燈塔水母這種大規(guī)模擴張的隱蔽性感到憂心忡忡。誰說不是呢!水母是一種特別脆弱的膠質(zhì)生物，它們既沒有硬骨，也沒有軟骨，更談不上骨架或是可以保護自己的甲殼或貝殼。水母就這樣不帶任何防具，光禿禿地在水中游弋，一個氣泡就能讓它們粉身碎骨。既然如此，道恩燈塔水母又是如何在動蕩的船艙中，成功跨越上萬千米，卻安然無恙呢?也許你忘了它們獨特的返老還童功夫。只要道恩燈塔水母感到一丁點緊張，比如饑餓或認為末日來臨，它們就會啟動這一機制。而船舶壓載艙的環(huán)境恰恰就給它們帶來這種感覺。要弄明白道恩燈塔水母在壓載艙中的反應，就必須先簡單地敘述一下它們的生命周期。

一般情況下，體型微小的水母以正常方式出生和死亡。雄水母和雌水母分別在水中釋放出精子和卵子，卵子在受精幾小時后孵化成幼蟲，幼蟲盡力吸附在一個支撐物上。大多數(shù)水母在生命過程中要經(jīng)歷兩個階段。先是固著階段，其形態(tài)為水螅：然后是自由階段，其形態(tài)為水母。道恩燈塔水母的幼蟲固著在支撐物上后，體形伸長，軀干上端會長出一個帶有多只觸手的冠狀體，這就是水螅。水螅長大后，有時會群居而生。在水螅觸手下的軀干上會長出一些芽狀物，到了特定時期，芽狀物會從水螅身上脫落，變成小水母，繼續(xù)生長。從此開始它們成長、繁殖以至死亡的過程。這便是道恩燈塔水母完整的生命循環(huán)。

生命顛倒

在船上，情況大不一樣。道恩燈塔水母隨著壓艙海水顛簸翻滾，面臨著受傷、挨餓、環(huán)境驟變(海水溫度、成度變化)等風險，沒有安全感。于是，它們決定逆時而行，重新回到幼年的固著階段去。它們收起觸手，縮小身體，直至重新成為一個吸附在支撐物上的小軀干。道恩燈塔水母顛倒了它們的生命周期，這樣的生命逆轉(zhuǎn)，與一種名為“轉(zhuǎn)分化”的極其特殊的細胞生長過程有關。肌體在受精到成熟的發(fā)育過程中，其構成細胞會慢慢分化成神經(jīng)細胞、肌肉細胞等。而轉(zhuǎn)分化則是這一過程的逆向形式，指一些具有專門功能的細胞重新回到最初未分化時的狀態(tài)。那究竟是什么機制造就了這種現(xiàn)象?目前，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾個在道恩燈塔水母細胞“轉(zhuǎn)分化”過程中非?；钴S的基因。

但總體來說，轉(zhuǎn)分化現(xiàn)象仍然是一個未解之謎。唯一可確定的是，“轉(zhuǎn)分化”使道恩燈塔水母成為船舶壓載艙的成功“搭乘者”。水螅們在船上無性繁殖，群居而生，一旦到了適宜的環(huán)境中便釋放出數(shù)以千計的水母!就這樣，道恩燈塔水母在科學家的眼皮底下，悄悄地占領了世界各地，而人們卻還不知道它們最先是從哪里出發(fā)的，因為道恩燈塔水母可以根據(jù)到達的水域而改變自己的形狀。