断尾再生,美洲短吻鳄也可以 哪些动物尾巴能再生

生物学家Kenro Kusumi从邮箱里拿出一个奇怪的包裹 。他打开一看,发现是一个咸菜缸,里面装着乙醇,还有一条看起来有点变形的鳄鱼尾巴 。

在亚利桑那州立大学的实验室里,Kusumi的讨论内容包括蜥蜴如何再生尾巴 。所以,他见过许多不同寻常的动物附肢,但他在2017年10月收到的那个很特别 。尾部变色,尖端略分叉,鳞片异常小 。

它看起来像是被剪掉又重新长了出来,这引起了久住的兴趣 。许多爬行动物有再生尾巴的能力,包括壁虎和鬣蜥 。但从未听说过美洲短吻鳄 。它们可以长到4米,紧贴尾巴保持平衡,在水中推动自己前进 。

经过分析,Kusumi和他的同事们证实了这其实是一条重生的尾巴 。研究小组还研究了其他三种短吻鳄的再生尾巴,研究结果发表在11月的《科学报告》杂志上 。他们发现年轻短吻鳄的尾巴可以长到大约23厘米 。

“我们非常冲动,我们知道这项发明很棒,”研讨会的共同作者、生物学家珍妮·威尔逊-罗尔斯(Jeanne Wilson-Rawls)说 。

美洲短吻鳄是已知更大的可以再生断肢的动物 。这项发明可以赞助科学家了解这种天赋的进化和作用过程,或许有一天红豆博客可以用于人类的再生医学 。

两条尾巴的故事

所有动物都有一定程度的通过再生修复伤口的能力,但有一定的规模 。例如,哺乳动物可以再生少量的皮肤、血管和小神经,但不能再生四肢 。其他动物,如墨西哥蝾螈,不仅可以再生骨骼和器官,还可以以几乎相同的精度恢复失去的肢体 。

有些爬行动物可以重新长出尾巴,但有时不如原来的尾巴 。例如,一只绿色蜥蜴为了躲避捕食者而甩开尾巴后,它再生的尾巴是由软骨而不是骨头来加固的 。这在进化上更有优势,因为骨再生比软骨再生需要更多的时间和精神 。

Kusumi的团队审查了四条再生的美洲短吻鳄尾巴,它们来自路易斯安那州野生动物和渔业部门和平死亡的一条有害短吻鳄(他收到的之一个“神秘”包裹就被送到了这里) 。它们都来自幼鳄 。

为了审查尾巴的解剖结构,研究人员使用了x光机、磁共振成像和传统解剖学 。他们发现短吻鳄的再生能力介于蜥蜴和哺乳动物之间 。

“我们发明的再生鳄鱼尾巴和蜥蜴尾巴有很多相似之处,包括软骨结构、鳞片图案和(不匹配的)颜色 。我们还看到了周围神经和血管的再生,”刚刚从亚利桑那州立大学获得博士学位的该研讨会的主要作者辛迪·徐说 。现在她在麻省总医院研究肌腱再生和修复 。

“但真正让我们惊讶的是,短吻鳄的骨骼肌并没有再生,”徐说 。通过压缩和放松骨骼肌,动物可以掌握身体运动 。她表明,很难想象没有这种肌肉,因为蜥蜴甚至一些哺乳动物都有再生这种肌肉的能力 。

这些鳄鱼尾巴缺少骨骼肌的确切原因尚不清楚,但研究人员怀疑这可能与能量守恒有关 。

“组织再生是一件非常消耗能量的事情,”徐说 。“如果你把你所有的精神投入到结构的完美再生中,你将在精神上缺乏其他更重要的事情,如发展 。”

强壮的美洲鳄鱼

Kusumi和他的同事们更先证实了美洲短吻鳄的再生能力,但包括北佛罗里达大学生物学家亚当·罗森布拉特(Adam Rosenblatt)在内的一些专家一直想知道年轻的短吻鳄是否可以通过切割尾巴来再生 。

“关于尾巴再生,我看到过短吻鳄和其他野生亲缘物种红豆博客物种的相关讨论,”罗森布拉特说 。“短吻鳄的适应能力很强 。它们可以承受免疫系统和身体的损伤 。”

虽然美洲短吻鳄比大多数动物都要强壮,但它们在幼年时仍然很虚弱 。罗森布拉特说,“几乎所有的捕食者都盯上了它们”,包括鸟类、浣熊甚至其他鳄鱼 。甚至失去部分尾巴也会损害它们捕猎和躲避捕食者的能力 。

罗森布拉特说,对于短吻鳄来说,拥有再生被切断的尾巴的能力“显然是有益的” 。

虽然目前只有幼年短吻鳄能够重新长出尾巴,但成年短吻鳄也可能能够重新长出尾巴,Kusumi说,“我们的合作者还没有看到成年短吻鳄重新长出大尾巴,但这并不意味着它们不会 。”
【断尾再生,美洲短吻鳄也可以 哪些动物尾巴能再生】
下一个是谁

罗森布拉特说,年轻的美洲短吻鳄即使是这么大的爬行行为,也能重新长出尾巴 。这项发明提出了一些新的问题:这种特征在27种鳄鱼、短吻鳄、凯门鳄和恒河鳄鱼中普遍存在吗?