科学家要解开动物再生之谜

沿岸拟仙女虫(Paranais litoralis)在自行繁殖区(图中绿色部分)长出第二个头部和第二个尾部,然后进行分裂,来进行繁殖。如果新的头部在形成初期被切断,这种蠕虫就可以再生。

  远古时期的博弈

  通过化石记录,有迹象表明动物的再生能力是不集中的。杨伯翰大学的地质学家弗里斯森・岗恩(ForestGahn)在爱达荷州雷克斯伯格镇发现了一种海百合(一种类似于现代的海星和海胆一类海洋生物)的化石,认为这些动物的首批化石可追溯至4亿9千万年以前,这些化石表明海百合具有肢体再生能力。

  海百合是形状像花朵一样的生物,生长在扎根于海底的根茎之上。像海星一样,海百合也有五条或者更多条长腕,还有一个由钙化层整齐排列在一起的外壳。有些外壳很容易脱落下来,因此海百合是一种很容易被掠食者捕捉的生物,它的腕也经常丢掉。

  岗恩和安阿伯市密歇根大学的同事托马斯・鲍米勒(Tomasz Baumiller)仔细观察过化石之后,将其外壳脱落与再生能力联系在了一起,认为海百合受到了不断增加的进化压力,以抵抗掠食者的攻击。因为当代的海百合通常会丢掉它们的长腕,然后进行再造,结果招致了鱼类和其他海洋生物的攻击,科学家据此推理认为,化石中腕部再生过程或许可以表明了过去年代里的捕食者猎物相互作用。

  岗恩和鲍米勒二人检测了2500多种海百合化石中的腕部再生证据,二人主要集中检测那些2亿9千万年至4亿9千万年前的化石。在2004年,有科学家报道3亿8千年前的海百合化石中其具有腕部再生证据的数量是其他年代化石的三倍,而那正是贝壳类掠食者大量增加的时期。

  来自那个时期的海百全的再生能力并不是全部都有所增强。在这个物种中,最高的海百合再生能力很强,而在这些海百合中,体积大于普通体型的海百合再生能力最强、再生次数最为频繁。岗恩认为这些发现与有人称之为“植物可见性理论”(plant apparency theory)的解释相一致。这一理论认为最容易被看到的植物最有可能受到捕食者的攻击。而这些植物种类也是最有可能进化为最具抵抗能力的物种。

  岗恩表示,可见性理论似乎对于解释化石群落极为有用。贝壳类生物的大批出现正好与其他保护能力的出现相一致,例如外壳变厚和腕部分支的变化,目的都是为了将腕部损失降低至最小程度。

  但是,岗恩解释说,在捕食者与猎物双方发生变化的证据并不能证明其中存在着因果关系。科学家们正在进行实验,以确定在现存的海百合体内其再生能力是否会选择对它有利的举动。一月份,岗恩和鲍米勒二人到西太平洋密克罗尼西亚群岛旅行,去研究暗礁处海百合的捕食者猎物相互作用,以理解其组织丢失的类型与频率如何帮助增强受捕食者促进的再生能力。





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