網(wǎng)紅？實驗明星？墨西哥美西螈的一生

□文/莘莘

在古老的阿茲特克文化中，有這樣一個傳說——

有一天，風(fēng)神為了創(chuàng)造新的太陽，決定殺死所有的神獻(xiàn)祭，然而擅長變化的冥神瑣羅陀不愿意犧牲自己。為了逃避風(fēng)神，瑣羅陀先變成了玉米，又變成了龍舌蘭，最后變成了水里的墨西哥美西螈。但是最終，風(fēng)神還是找到了瑣羅陀。為了懲罰他的懦弱和自私，瑣羅陀遭到詛咒，他將永世生活在水里，并且永世無法長大。

墨西哥美西螈是可愛網(wǎng)紅動物

巴黎植物園的一樁懸案

墨西哥美西螈又名美西螈，因為頭上的6條“小辮子”，還被稱為六角恐龍，是一種僅分布于墨西哥的兩棲動物。

美西螈最早進(jìn)入學(xué)界視野可以追溯到200多年前。在19世紀(jì)初，大名鼎鼎的自然地理學(xué)家、探險家和博物學(xué)家亞歷山大·馮·洪堡在美洲科考旅行中獲得了兩只美西螈的標(biāo)本，之后他將標(biāo)本贈送給了法國著名學(xué)者喬治·居維葉。

居維葉是比較解剖學(xué)的創(chuàng)始人，彼時的他正致力于通過分析動物的結(jié)構(gòu)來完善林奈分類系統(tǒng)中兩棲和爬行類動物的部分。在助手安德烈·杜梅里的協(xié)助下，居維葉解剖了這兩只美西螈的標(biāo)本并得到了如下結(jié)論：這兩只美西螈應(yīng)該是某種動物的幼態(tài)——也就是變態(tài)發(fā)育之前狀態(tài)。

野生的墨西哥美西螈，看起來一臉不好惹的樣子

變態(tài)發(fā)育指的是動物在出生之后的發(fā)育過程，形體結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性上經(jīng)歷的顯著變化，毛毛蟲變蝴蝶、蝌蚪變青蛙，這些都是我們耳熟能詳?shù)淖儜B(tài)發(fā)育過程。至于美西螈變態(tài)發(fā)育之后的成體是什么樣子，得去美洲再抓一只成體才知道。

此后，陸陸續(xù)續(xù)又有一些美西螈的標(biāo)本“造訪”歐洲，但是學(xué)界并沒有新的結(jié)論出現(xiàn)。直到1864年的1月，在一個冬日，6只美西螈從萬里之外的墨西哥悄然來到了塞納河畔的巴黎植物園。這是美西螈第一次活著踏上歐洲大陸的土地，接待它們的不是別人，正是居維葉助手安德烈·杜梅里的兒子奧古斯汀·杜梅里（以下簡稱小杜）。

通過觀察這6只美西螈，小杜認(rèn)為居維葉的結(jié)論沒有錯，于是他在1864年發(fā)表論文稱：美西螈確實就是某種爬行動物的幼態(tài)。

然而，小杜前腳剛發(fā)表論文，反轉(zhuǎn)就來了：他的美西螈生了。

既然這些美西螈都可以繁育后代了，那它們當(dāng)然是性成熟的成體，怎么會是幼態(tài)呢？小杜只好在同年又發(fā)表一篇論文：不好意思，我（還有居維葉）都搞錯了，這些墨西哥美西螈是成體。

然而又過了一年，當(dāng)小杜再次去查看美西螈的時候，他發(fā)現(xiàn)又搞錯了。

“等等，我的墨西哥美西螈里怎么混進(jìn)去一只…… 那是什么動物？是誰放進(jìn)去的？”

然而，這只憑空出現(xiàn)的蠑螈也不是別的螈，正是墨西哥美西螈經(jīng)過變態(tài)發(fā)育之后的樣子。

現(xiàn)在小杜徹底被他的墨西哥美西螈搞糊涂了，那些原產(chǎn)于墨西哥的美西螈究竟是不是成體呢？如果不是，為什么它們又生了小美西螈？如果是，它們生的二代美西螈怎么又成了完全不同的另一種樣子呢？

小杜隨后發(fā)現(xiàn)，在這些二代墨西哥美西螈中，有的會變態(tài)，有的則不變態(tài)。究竟是什么原因決定了墨西哥美西螈的變態(tài)或不變態(tài)呢？可惜的是，直到小杜在1870年去世，這個問題也沒有完美的答案。

變態(tài)還是不變態(tài)？生命的十字路口

蝌蚪變青蛙是我們最熟悉的變態(tài)發(fā)育過程。與蝌蚪相似，幼態(tài)的美西螈也過著用鰓呼吸的水生生活——它們頭上的6條“小辮子”就是它們的鰓。

然而，與必然變成一只青蛙的蝌蚪不同，隨著幼態(tài)美西螈的長大，它會面臨螈生的十字路口：如果它一直生活在水里，那它一生的形態(tài)就會定格在幼態(tài)，以幼態(tài)的形態(tài)繁育后代；如果它的生活環(huán)境偏向于干燥的陸地，那它可能會經(jīng)歷像蝌蚪變青蛙一樣的變態(tài)過程，從“胖頭魚” 變成適宜陸地生活的 “四腳蛇”。

在動物的發(fā)育過程中，某個時間節(jié)點的環(huán)境因素可以對動物的形態(tài)起到?jīng)Q定性的作用。有一個科學(xué)家從美西螈的生命歷程中悟出了關(guān)于人類祖先的奧秘，這個人就是英國科學(xué)家沃爾特·加斯唐。

加斯唐平生最愛兩件事：動物演化和詩歌創(chuàng)作。詩歌我們暫且不表，先來介紹兩種令加斯唐著迷的生物。

在茫茫的大海中，分布著一種不起眼的動物——文昌魚。文昌魚其實不是魚，也不是脊椎動物，它沒有脊椎，只具有一條沿背部下行的神經(jīng)索，而這條神經(jīng)索標(biāo)志著文昌魚是現(xiàn)存動物中最接近脊椎動物祖先的一種動物。

與此同時，大海里還廣泛分布著另外一種古老的動物，海鞘。海鞘長得就像是一個中空的海綿筒，它一生的大部分時間只是插在海床上，一動也不動。然而，海鞘并非生來如此，幼態(tài)海鞘形狀像蝌蚪，可以在海里自由游動，尾端還有一段與文昌魚結(jié)構(gòu)類似的脊索。然而，經(jīng)過變態(tài)發(fā)育之后，海鞘的脊索就消失了，變成了海床上的一個筒子。

在加斯唐的腦海里，美西螈把文昌魚和海鞘連了起來：既然美西螈有可能因為環(huán)境因素停留在幼態(tài)，那么，類似的事情也有可能發(fā)生在某種類似海鞘的遠(yuǎn)古生物上。在某個遠(yuǎn)古的時間節(jié)點，一種類似海鞘的生物定格在了幼態(tài)，以一種類似文昌魚的形式繁衍下去，成了人類在內(nèi)的脊椎動物的祖先。

這個理論被加斯唐稱為幼態(tài)延續(xù)理論，熱衷詩歌創(chuàng)作的加斯唐并沒有把這些研究寫成平凡的學(xué)術(shù)論文，而是都寫成了詩，收錄在了他的詩集《幼蟲形態(tài)和其他動物學(xué)詩句》里。盡管現(xiàn)代DNA研究證實了用幼態(tài)延續(xù)介紹脊椎動物起源存在著一些不足之處，但加斯唐的工作無疑為我們理解動物演化提供了開創(chuàng)性的視角。

在對的時間、對的地點，成為實驗明星

盡管直到去世，小杜也沒有找到美西螈變態(tài)的答案，但他促成了美西螈成為經(jīng)久不衰的實驗明星。

本著無私分享的科學(xué)精神，慷慨的小杜向不少大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、公共或私人的動物園和水族館都贈送了他繁育的美西螈。與此同時，隨著氣泵技術(shù)的發(fā)展，19世紀(jì)中后期的歐洲興起一陣水族館熱，水箱幾乎成了居家觀賞或科學(xué)研究的必備單品。憑借這股東風(fēng)，較易繁殖的美西螈很快就足跡遍布全歐洲，成為歷史上第一種實驗室自主繁育實驗動物。

在查閱美西螈研究史的過程中，我專門寫郵件詢問德國雷根斯堡大學(xué)的科學(xué)史教授克里斯蒂安·雷西：是什么使得美西螈如此特別？

雷西博士的回答是：在對的時間、對的地點，遇到了對的動物。

在動物學(xué)始具規(guī)模的19世紀(jì)，從胚胎學(xué)到比較解剖學(xué)到生物演化，科學(xué)家們最初選擇美西螈作為實驗對象的主要原因就是美西螈便于繁殖，供應(yīng)充足。而隨著對美西螈的了解越來越多，美西螈的神奇特質(zhì)又讓科學(xué)家們越來越著迷，為科學(xué)界輸送了無數(shù)新課題。

20世紀(jì)初，德國科學(xué)家維蘭·拉夫貝尓格和朱利安·赫胥黎先后用實驗證實，甲狀腺素是調(diào)節(jié)美西螈變態(tài)發(fā)育的關(guān)鍵，給定甲狀腺素可以人工誘發(fā)幼態(tài)美西螈的變態(tài)發(fā)育。這項研究不僅為盤桓小杜心中多年的疑問畫上了一個完美的句號，同時也極大地推動了對其他動物甲狀腺功能和新陳代謝的研究。時至今日，科學(xué)界仍有將動物體內(nèi)甲狀腺激素分布的測試稱為“美西螈測試”的說法。

而在當(dāng)今，美西螈身上最令科學(xué)界著迷的莫過于其強(qiáng)大的再生能力，從器官再生到抗衰老，解開這些謎題的鑰匙仍在美西螈的身上。

知識鏈接

野生美西螈瀕危

野生美西螈僅分布在墨西哥中部的霍奇米爾科湖和澤爾高湖。隨著墨西哥的城市化發(fā)展，適于美西螈的棲息地不斷縮小，加之墨西哥人捕食美西螈的傳統(tǒng)，近年來墨西哥美西螈的數(shù)量急劇減少，在2010年一度瀕危。盡管墨西哥政府做出了一些恢復(fù)野生美西螈種群的努力，但形勢不容樂觀，美西螈的評定仍是極危，意味著很可能野外滅絕。