為什么壁虎的尾巴斷了還能長(zhǎng)出來(lái)
壁虎是蜥蜴的一種，又稱(chēng)“守宮”。西南地區(qū)稱(chēng)“巴壁虎”、“巴壁蜥”等。體背腹扁平，身上排列著粒鱗或雜有疣鱗。下面是小編為大家收集的為什么壁虎的尾巴斷了還能長(zhǎng)出來(lái)，歡迎閱讀與收藏。
原因：
斷尾逃生是壁虎的絕技，壁虎遇到強(qiáng)敵或攻擊時(shí)，能夠斷尾逃生。這在生物學(xué)上叫做“殘?bào)w自衛(wèi)”或“自截”，許多動(dòng)物都有這個(gè)本領(lǐng)。并且，“自截”可以在尾巴的任何部位發(fā)生。但斷尾的地方并不是在兩個(gè)尾椎骨之間的關(guān)節(jié)處，而發(fā)生于同一椎體中部的特殊軟骨橫隔處。這種特殊橫隔構(gòu)造在尾椎骨骨化過(guò)程中形成，因尾部肌肉強(qiáng)烈收縮而斷開(kāi)。軟骨橫隔的細(xì)胞終身保持胚胎組織的特性，可以不斷分化。所以尾斷開(kāi)后又可自該處再生出一新的尾巴。
再生尾中沒(méi)有分節(jié)的尾椎骨，而只是一根連續(xù)的骨棱，鱗片的排列及構(gòu)造也與原尾巴不同。有時(shí)候，尾巴并未完全斷掉，于是，軟骨橫隔自傷處不斷分化再生，產(chǎn)生另一只甚至兩只尾巴，形成分叉尾的現(xiàn)象。壁虎科、蛇蜥科、蜥蜴科及石龍子科的蜥蜴，都有自截與再生能力。
具體解釋?zhuān)?/strong>
當(dāng)壁虎的尾巴斷了后，它們的身體會(huì)分泌一種叫“成長(zhǎng)素”的激素，這種激素能夠刺激再生性細(xì)胞，使尾巴重新長(zhǎng)出來(lái)。壁虎斷尾重生，跟我們的頭發(fā)、指甲被剪掉后能重新長(zhǎng)出來(lái)或傷口愈合的原理是差不多的，都是再生性細(xì)胞在起作用，不同的是壁虎的再生性細(xì)胞是尾巴斷了之后才會(huì)被激活。
壁虎雖然能斷尾重生，但是，它們重新長(zhǎng)出來(lái)的尾巴已經(jīng)不是一根完美的尾巴。從圖片上我們可以看出，壁虎再生的尾巴又丑又臃腫，完全沒(méi)有原來(lái)的靈活性。實(shí)際上，壁虎原來(lái)的尾巴是包含有脊柱和神經(jīng)的，而重生的尾巴只是一根不完善的軟骨管而已，可以形象地說(shuō)，那是壁虎的“假肢”。
但在最近發(fā)表于《自然通訊》上的一項(xiàng)新研究中，來(lái)自美國(guó)南加州大學(xué)的科學(xué)家，利用蜥蜴（壁虎也是蜥蜴的一種）的干細(xì)胞，幫助失去尾巴的蜥蜴重新長(zhǎng)出包含有脊柱和神經(jīng)的新尾巴。
南加州大學(xué)的凱克醫(yī)學(xué)院整形外科、干細(xì)胞生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)助理教授托馬斯·洛齊托認(rèn)為，這是爬行動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)或哺乳動(dòng)物通過(guò)干細(xì)胞療法顯著改善附屬物再生的唯一案例之一，它為改善人類(lèi)傷口愈合提供了信息。
這些新的和改進(jìn)的蜥蜴尾巴展示了所謂的“背腹模式”——這意味著它們的上部或背部有骨骼和神經(jīng)組織，下部或腹部有軟骨組織。洛齊托表示：“蜥蜴已經(jīng)存在了2.5億多年了，在這段時(shí)間里，沒(méi)有蜥蜴能再生出背腹型的尾巴。我們的團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室里創(chuàng)造了第一條具備骨骼個(gè)神經(jīng)的完美再生尾。”
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，來(lái)自美國(guó)南加州大學(xué)和匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)分析了成年蜥蜴尾巴的再生是如何發(fā)生的，而且還將這個(gè)過(guò)程與胚胎發(fā)育相比較。在這兩種情況下，神經(jīng)干細(xì)胞或神經(jīng)干細(xì)胞，即構(gòu)建神經(jīng)系統(tǒng)的干細(xì)胞，發(fā)揮著核心作用。
成年蜥蜴的神經(jīng)干細(xì)胞產(chǎn)生一種分子信號(hào)——“腹向信號(hào)”，會(huì)阻止骨骼和神經(jīng)的形成，但會(huì)促進(jìn)軟骨生長(zhǎng)，向尾部?jī)蓚?cè)延展，最終長(zhǎng)出了又丑又臃腫的軟骨管再生尾。而且這種分子信號(hào)會(huì)使神經(jīng)干細(xì)胞無(wú)法為新長(zhǎng)出來(lái)的尾巴生成新的神經(jīng)組織。
相反，胚胎神經(jīng)干細(xì)胞僅在軟骨區(qū)產(chǎn)生這種“腹向信號(hào)”，軟骨區(qū)成為尾部的下側(cè)或腹側(cè)。同時(shí)，在沒(méi)有這種信號(hào)的情況下，上側(cè)或背側(cè)發(fā)育出骨骼和神經(jīng)組織。因此，尾巴獲得了原始胚胎附屬物復(fù)雜的背腹模式特征。然而，如果胚胎神經(jīng)干細(xì)胞被植入成年尾殘端，它們會(huì)對(duì)腹向信號(hào)產(chǎn)生反應(yīng)，并不能發(fā)育成背側(cè)結(jié)構(gòu)。
為了克服這些障礙，洛齊托的研究小組使用基因編輯工具使胚胎神經(jīng)干細(xì)胞對(duì)腹向信號(hào)無(wú)反應(yīng)，并通過(guò)外科手術(shù)將這些細(xì)胞植入成年蜥蜴斷尾的殘端，從而再生出完美的尾巴。
洛齊托說(shuō)：“這項(xiàng)研究為我們提供了提高生物體再生潛能的基本實(shí)踐。完善不完美的再生蜥蜴尾巴為我們提供了一個(gè)藍(lán)圖，以改善無(wú)法自然再生的傷口的愈合，如斷肢和脊髓。通過(guò)這種方式，我們希望我們的蜥蜴研究將為治療人類(lèi)難以愈合的傷口帶來(lái)醫(yī)學(xué)突破。”
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