为什么蝾螈是唯一能长生不老的生物?它的身上到底藏了多少秘密?

根据神话,这个太阳是众神创造的,但不能在天空中移动。诸神自己是第一个向太阳献祭的人,开创了阿兹特克人后来遵循的人类献祭传统。

 

怪诞的神话

在阿兹特克神话中,五个太阳的传说是我们世界的创世神话。第五个太阳的黎明带来了人类被创造的时代,也是我们目前生活的时代。

根据神话,这个太阳是众神创造的,但不能在天空中移动。也就是说,不是没有牺牲的滋养。

诸神自己是第一个向太阳献祭的人,开创了阿兹特克人后来遵循的人类献祭传统。

然而,神Xolotl不想被牺牲。为了逃避侦查,他将自己换成了其他形态——首先是玉米植物(xolotl),然后是龙舌兰植物(mexolotl),最后是水怪,axolotl。

龙舌兰

当他被发现时,他的兄弟Quetzalcoatl饶了他一命,但放逐他作为axolotl永远生活在黑暗中。今天,人们相信这个“水怪”仍然拥有神的灵魂。

美西螈正处于彻底灭绝的边缘

Axolotls地区的一种蝾螈,仅见于墨西哥城外的Xochimilco湖地区,靠近阿兹特克古都特诺奇提兰。

除了他们的精神联系,轴突蝾螈不同于任何其他蝾螈。它们永远生活在水里,事实上,永远以幼年的形式生活——永远不会成熟到成年的身体,永远是蝌蚪。

此外,除了抗衰老的能力外,轴突还可以从失去的肢体、尾巴、器官、眼睛部分,甚至大脑部分再生身体的几乎任何部分。

数百年来,轴突一直是我们了解自身器官如何发育和功能的核心,其独特的生理学为我们许多最紧迫的生物学问题提供了答案。

现在,我们希望破解其再生超级大国的密码,有一天能够自己驾驭它们。

但是,由于只有几百公里的水道仍然是其自然栖息地,轴突藻在野外濒临灭绝,解开这些谜团的时间不多了!

蝾螈地区类型的蝾螈只发现于墨西哥城外的Xochimilco湖地区,靠近阿兹特克人的古都特诺奇蒂特兰。

它们永远生活在水中,事实上,它们永远生活在幼年的形态中--永远不会成熟成成年的身体,永远的蝌蚪。

几百年来,美西蝾螈一直是我们了解我们自身器官如何发育和运作的核心,它独特的生理学为我们许多最紧迫的生物学问题提供了答案。但是,由于它的自然栖息地只剩下几百公里的水道,美西螈正处于彻底灭绝的边缘!

为什么美西蝾螈与其他脊椎动物如此不同?

究竟是什么让它们成为科学界已知的最重要的两栖动物的异常生理学。

轴突动物是虎蝾螈物种复合体的成员,与该地区其他蝾螈物种相比,它们的进化相对较晚。它们长约23厘米长,有多种颜色。

与几乎所有其他蝾螈不同的是,它们是幼年的,这意味着它们将幼年特征保留到成年。它们从不经历变形。

对它们来说,这意味着它们仍然是水生动物,从不冒险上岸,它们保持着外部羽毛状的鳃和尾鳍,并且缺乏可移动的眼睑。

当它们在19世纪60年代首次从墨西哥运到著名的法国动物学家奥古斯特·杜梅里尔(AugusteDumeril)那里时,他确信轴突是一种未知类型蝾螈的幼虫。

直到6个月后,他的标本才意外地复制出来。由于动物的成体阶段是由性成熟度决定的,所以这些生殖轴突必须是成体。轴突有多奇怪才刚刚开始被揭示出来。总的来说,保留少年特征看起来很可爱,但在自然界中却很奇怪!

博物学家不知道该如何理解这一现象

乍一看,它看起来像是整个物种的生长永久受阻。但是,尽管轴突蝾螈是唯一保持幼年形态的蝾螈之一,但该地区的其他蝾螈有时也会这样做,因为一些个体最初是为了他们的整个生命而停留在水中的,博物学家不知道该如何理解这一现象。

但是,看看这些蝾螈生活的地方,我们开始明白为什么在自然界中,所有这些蝾螈都有一些关键的共同点。

首先,它们都是巨大的、相对永久的水体,至少在人类干预之前是这样的。

第二,这些湖泊环绕着比尔,在许多情况下是该地区唯一的永久水体。

第三,所有这些湖泊历史上都没有任何掠食性鱼类。

这些湖泊中的阿拉曼人,有时或总是无法成熟到成年,因为这些湖泊是在恶劣干燥的陆地环境中唯一合适的栖息地。

蝾螈通常会变形以利用水和土地,但前提是土地有点潮湿。但是,在水面以下没有主要食肉动物潜伏的情况下,潜入水中的战略,加上某些pH值、温度和海拔要求,这些墨西哥湖泊恰好完全符合要求,给了萨拉阿曼德斯一种独特的生存能力。

杜梅里尔用余生寻找这些轴索细胞为什么会发生变化的解释,但在找到答案之前就去世了。

有一段时间,人们认为轴突总是不经历变态,它的幼性是其生物学的一个永久特征。

虽然这在大多数情况下可能是正确的,但并不是所有情况下都是正确的,正如法国动物学家杜梅里尔在1865年所了解到的那样,当时他从他的轴突标本中得到了更大的惊喜。

令他震惊的是,在他照顾下的一些变成了他们的成年陆地生物。它们看起来有点像虎蝾螈,但差异很大,仍然被视为自己独特的物种。

杜梅里尔用余生寻找这些轴索细胞为什么会发生变化的解释,但在找到答案之前就去世了。但在20世纪初,axolotl的转变再次成为研究兴趣的前沿。

在此期间,研究人员正在缩小对甲状腺组织作为两栖动物变态机制的研究范围,而轴突是最适合清楚证明其作用的动物。

当用家畜的甲状腺组织喂养轴突虫时,轴突虫会变形,失去外部鳃,脱落幼虫皮肤,冒险上岸。基本上,甲状腺组织是轴突的真实月球石。

在其他情况下,当被迫呼吸空气时,轴突可以转化,但这对动物来说是有压力的,并且需要更长的时间。然而,这可能就是为什么一些被囚禁的人意外地变形了。

除了肝脏,我们的器官和四肢都不能再生。

转化轴突的发现,在我们理解甲状腺激素(如甲状腺素)的道路上发挥了核心作用,甲状腺素于1915年首次分离,1926年合成。

这标志着axolotl对医学研究的巨大贡献的开始。所有生物体都有一定程度的再生能力。对于一些动物来说,再生只是生命的一部分。

扁形虫和水螅可以再生他们的整个身体,甚至从他们原来的一小片自我。

海星,章鱼,甚至螃蟹都可能失去一只手臂,然后再长回来就不会有什么问题了。

但这些动物都有一个共同点——它们都是无脊椎动物。在像我们这样的脊椎动物中,再生几乎仅限于伤口上的皮肤或疤痕组织再生。

除了肝脏,我们的器官和四肢都不能再生。事实上,几乎没有一种脊椎动物的再生能力远远超过我们的能力。

也就是说,除了蝾螈和蝾螈目的其他成员。其他唯一能再生四肢的脊椎动物是青蛙,但青蛙一旦完全变成成年体型,就失去了再生四肢的能力。轴突在其整个生命周期中保持其再生能力。

如果大脑在成年期受损,通常无法再生新的神经元、血管或组织。

轴突再生肢体的方式始于肢体的存活细胞。一旦肢体被切断或丢失,血凝块会迅速阻止切口处的出血,截肢部位会覆盖一层细胞。这一部分与我们治疗的方式没有太大不同。

然后,在接下来的几天里,表皮下的细胞开始快速分裂,形成一个称为芽基的锥形结构,也称为再生芽。

胚芽是保持再生的关键。这是常规骨、软骨或肌肉细胞分化的地方,这意味着它们失去了身份,并转化回干细胞。

慢慢地,它们开始重组骨骼、皮肤和静脉,就像动物第一次在卵子中发育时干细胞所做的那样。随着胚芽中的细胞继续分裂,神经和血管将其连接到身体的其他部位。

肢体最终完全恢复生长,看起来像是丢失肢体的精确复制品。虽然肢体的完全再生给人留下了深刻的印象,但轴突动物也能完成一些看起来完全不可能的事情:再生大脑的某些部分。

在像我们这样的哺乳动物中,实际上大多数脊椎动物中,神经元通常只在胚胎阶段生长。任何发生在成年期的神经发生都是非常有限的。如果大脑在成年期受损,通常无法再生新的神经元、血管或组织。

蝾螈是唯一能够将常规细胞转化回干细胞,使其重新发育成新组织的四足脊椎动物。

然而不知何故,对美西蝾螈来说,这样做没有问题。通过去分化干细胞,它们可以在生命中添加新的神经元,并可以在受伤后再生脊髓和部分大脑。

蝾螈是唯一能够将常规细胞转化回干细胞,使其重新发育成新组织的四足脊椎动物。

这似乎是一种超级能力,但轴突实际上并没有特殊的再生基因来实现这一点。

简单来说,它们的基因调控与其他动物不同。

这一事实给科学家们带来了希望,我们可能仍然将这种能力锁定在体内——如果这种能力被解锁,可能会极大地造福于患有某些器官、功能衰竭、肢体截肢或严重烧伤的人。

虽然我们仍然不知道允许轴突去分化的确切机制,但细胞,一些关键成分正在开始被揭示,其中许多类似于我们体内已经在工作的细胞和分子。

了解轴突再生所需的分子和细胞的一种方法是寻找导致轴突失去再生能力的分子调整。

例如,在许多动物中,巨噬细胞在炎症反应中对损伤起关键作用,并且以前与再生有关。

因此,研究人员发现,在截肢前注射一种能够清除轴突肢体中巨噬细胞的药物,会使其形成疤痕组织,而不是再生。

巨噬细胞

这表明,巨噬细胞,是一种我们很容易拥有的细胞,是再生的重要组成部分。

研究人员同样发现,一种称为转化生长因子-β的蛋白质是轴突再生的关键,轴突再生是一种分子,在妊娠早期、三个月受伤的人类胚胎中对防止瘢痕组织也至关重要。

除此之外,研究人员还发现,小鼠和人类都可以再生部分切除的手指或脚趾,但随着年龄的增长,人类会失去这种能力。

研究人员认为,这是由于指甲下的一种干细胞,通常帮助指甲永久生长。

他们现在认为,这些细胞也可能是我们再生能力更强时的残余物。

所研究的小鼠手指的再生取决于两种特定类型的蛋白质,即Wnt和FgF2蛋白质以及某些信号传导途径,这些蛋白质和途径似乎与蝾螈再生期间的蛋白质和途径相同。

所有这些都表明,我们可能会部分地保留与轴突相同的再生能力,这些能力有一天会被重新唤醒。

因此,轴突鱼是科学界最令人难以置信和最重要的研究动物之一,同时也是世界淡水水族馆中备受喜爱的宠物

然而,他们在野外面临着几乎完全的毁灭。蝾螈的保护故事是独一无二的,如果我们不小心,我们就有可能失去地球上最不可思议的生物之一。

野生轴突藻正摇摇欲坠,濒临灭绝。,在过去几十年中,他们的数量指数级下降。在1998年的一项调查中,据报道约有6000只,在他们的栖息地每平方公里居住。

美西蝾螈几乎消失了

2015年,每平方公里仅发现35只。据预测,它们将于2020年在灭绝,但几乎没有逃脱这种命运。

没有人确切知道现在还剩多少,但数字非常可怕。

今天,只有在一个地方可以自然地发现轴突:Xochimilco湖。

但是这个湖的现代版本更像是一系列的小运河。它是过去的幻影,仅占原始大规模湿地系统的2%。

几个世纪前,这个地区有几个五大湖,它们是新中美洲文化的发源地,包括特奥提瓦卡诺、托尔特克和后来的阿兹特克。

在1519年西班牙征服时,这些湖泊的面积将覆盖今天墨西哥城的大部分地区。,由于其自然浅水和南部的淡水泉,在西班牙人到来之前的几个世纪里,莱克索奇米尔科是中国农业的中心。

这些人工岛屿形成了广泛的运河网络。这里的古城在某种程度上很像今天的威尼斯。在这里,轴突与人类一起繁衍生息。

但随着时间的推移,该地区的人口不断增长,最终,除了Xochimilco湖之外,所有的湖泊都被排干了。

为了防止洪水泛滥,并允许城市扩张。,今天,Xochimilco湖的遗迹是高度入侵的大型鱼类,它们不仅竞争激烈,而且以轴突为食。毫不奇怪,美西蝾螈几乎消失了。

美西蝾螈是“两栖动物的白鼠”,因为它们是研究的理想对象,很容易在实验室饲养。

然而,在世界各地的实验室里,美西蝾螈是“两栖动物的白鼠”,因为它们是研究的理想对象,很容易在实验室饲养。

它们是世界上分布最广的两栖动物,所以你可能会问这样一个问题,如果美西蝾螈在水族馆和实验室里繁衍生息,那问题是什么?

不幸的是,实验室的菌落并不健康。这些圈养种群正变得近亲繁殖,缺乏抵御疾病的遗传多样性。

为了帮助缓解这一问题,科学家在圈养的蝾螈中杂交了轴突。这使得许多实验室标本都有一个宿主,与野生美西蝾螈一样。

一个解决野生水母数量减少的建议是简单地将一些圈养种群重新引入其自然栖息地。

水母

但在湖水被清理干净之前,把他们放回去将是一个死刑判决。尽管一些科学家和自然保护主义者做出了努力,但Xochimilcobecoming湖似乎不太可能在任何时候保持清洁和健康。

而不是将他们重新引入他们的原创想法,给axolotls一个新家。

墨西哥是世界上生物多样性最丰富的国家之一。

在墨西哥国立自治大学附近已经确定了一个合适的地点。一个废弃的采石场中诞生了一个淡水湖,研究人员现在正将其用作生态研究地点,几十个,使用无线电发射器跟踪。

最终,这些研究对象有望在这里繁殖,一种新型的半野生种群可能会诞生。

也许随着野生捕到的安息香和实验室饲养的安息香的引入,遗传多样性可能会得到改善。而且,尽管这是一个不同于沼泽运河的生态系统,但像这样的地方可能是这些壮丽生物长期生存的最佳选择。

墨西哥是世界上生物多样性最丰富的国家之一。它与巴西、哥伦比亚和印度尼西亚一起位于生物多样性列表的顶端,拥有数千种独特的特有物种。

据估计,世界上超过10%的物种生活在墨西哥。因此,它被认为是一个巨大的国家。axolotl远非墨西哥唯一值得注意的本土物种。

墨西哥土拨鼠、穴居动物、头鹰、墨西哥狼,北美最稀有的狼亚种,以及美洲野牛,美洲最大的陆地动物,都是生活在墨西哥草原上的神奇生物。

@真知新坐标

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