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2024-10-25 | 環境資訊中心

受傷櫛水母的「合體變身」 兩個肛門都能排出便便

深海世界充滿驚奇,最新研究顯示,櫛水母(Mnemiopsis leidyi)受傷後會展開「融合術」。僅數小時時間,兩隻櫛水母不僅身體結合,連肌肉和消化系統也融為一體!






兩隻受傷的櫛水母融合為一。圖片來源:日本基礎生物學研究所


櫛水母融合術


過往認為,櫛水母跟一般的水母一樣,同屬刺絲胞動物門(Cnidaria)。但研究發現櫛水母沒有刺絲胞,因而獨立出櫛水母動物門(Ctenophora)。


近年研究指出,櫛水母可能是地球上,動物演化過程中,最早分支出來的動物類群。雖然是較為原始的物種,但櫛水母擁有發達的神經系統、肌肉和消化器官。


日本基礎生物學研究所研究員城倉圭在偶然間發現櫛水母有個體融合的現象。他在實驗室飼育櫛水母的水槽中,發現一隻長相奇特的櫛水母,不僅體型特別大,還有兩個口腔。


研究團隊推測,這隻櫛水母可能是兩隻個體融合而成。他們進行多次實驗,切除兩隻櫛水母部分身體,讓傷口互相接觸,發現融合的機率非常高。


研究團隊以顯微鏡拍下過程,兩隻櫛水母身體切除的部分,約在30分鐘後開始融合。不到一小時,已幾乎看不出分界。肌肉的收縮也趨向同步,兩個小時後同步率達九成。


不僅如此,兩隻櫛水母的神經系統也會完全融合,研究人員戳其中一隻時,整個融合體都出現驚嚇反應。


研究人員把食物做螢光標記,從其中一個口腔餵食,食物會經過融合的消化道,進入另一隻櫛水母的體內,最終從另一隻櫛水母的肛門排出。最後,雖然排出時間不一致,但兩個肛門都能排出廢物。






螢光標記食物通過胃腸道的過程。餵食後 60 分鐘,可看到糞便(白色箭頭)從不同個體的肛門中排出。 圖片來源:日本基礎生物學研究所


異體辨識助免疫與神經醫學研究


《Life Science》報導,櫛水母共有100多種,是一群凝膠狀的生物,擁有梳子狀的小觸手。半透明的身體內有特殊細胞,可以在深海中發光。


這份研究於10月發表於《當代生物學》(Current Biology)期刊。實驗進行時,城倉圭還是英國艾克斯特大學(University of Exeter)博士後研究員,研究團隊還包括美國格拉斯基金會(Grass Foundation)的科學家。


城倉圭推測,櫛水母可能不懂得分辨自我與其他個體,因此兩個個體才可以迅速融合和共享身體功能。異體辨識(allorecognition)與免疫系統、神經系統融合有關。他期盼櫛水母的研究有助再生醫學和神經科學的進展。

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