幾乎每個學(xué)生都知道，貓有四條腿，人類有兩條腿，蜘蛛則有可怕的八條腿。它們的四肢數(shù)量是不可改變的，由它們的遺傳密碼設(shè)定。但一項新的研究表明，小海葵是第一個被證明可以根據(jù)食物多少長出全新肢體的物種。

　　小海葵(Nematostella vectensis)是一種微小的、像花一樣的無脊椎動物，生活在北美沿海和英國部分地區(qū)的淺鹽湖中。它們開始時是可移動的幼蟲，然后鉆進細泥中，在那里發(fā)展成成蟲，并在其短暫的生命中停留。為了進食，它們用充滿毒液的觸角捕捉小軟體動物和甲殼類動物，并把它們拉到嘴里。但科學(xué)家們一直不知道為什么有的?？挥?根觸角，而有的卻有24根之多。

　　歐洲分子生物學(xué)實驗室的發(fā)育生物學(xué)家艾薩姆-伊克米和同事們在實驗室里飼養(yǎng)了1000多只指甲大小的生物。在從事另一個項目時，伊克米注意到，?？缘迷蕉?，它們的觸角出現(xiàn)得越快，有些?？梢栽诙潭處滋靸?nèi)長出新的觸角對。但當(dāng)喂養(yǎng)速度放緩時，觸角的生長也會放緩。

　　?？麖淖爝叺乃膫€中心芽開始，長成它們的前四個觸角。此后，新觸角的生長似乎是由食物的供應(yīng)所驅(qū)動的。當(dāng)科學(xué)家們給海葵喂食正常的鹽水蝦時，需要5天時間才能長出新芽，而且還需要5天時間，這些芽才能達到完全發(fā)育的觸角長度。

　　為了發(fā)現(xiàn)是什么推動了觸角的生長，研究人員翻閱了文獻，發(fā)現(xiàn)?？c其他動物、植物甚至酵母相似，有一個細胞信號通路，將營養(yǎng)攝入與發(fā)育過程聯(lián)系起來。當(dāng)研究人員阻斷了這一途徑，即所謂的雷帕霉素靶點時，盡管它們不斷地被喂養(yǎng)，?？Ｖ沽诵卵亢陀|角的生長。

　　但是，構(gòu)建結(jié)構(gòu)的配方并非只有一種，研究人員發(fā)現(xiàn)，成年階段的觸角與?？那八膫€觸角發(fā)育方式不同，他的團隊確定了肌肉細胞中負責(zé)生長這些啟動芽的基因。研究人員利用基因編輯技術(shù)CRISPR，然后創(chuàng)造了缺乏該基因的突變海葵。突變體的前四個觸角芽發(fā)育成熟，但沒有額外的觸角隨之而來，即使它們被喂得很好。沒有基因，?？緹o法長出新的觸角。更重要的是，基因活躍的肌肉細胞標志著下一波觸角的生長位置。而隨著它們的生長，鄰近的肌肉細胞也會激活它們自己的基因版本，在?？纳眢w上形成新芽的漣漪效應(yīng)。

　　一些?？锓N可以活超過65年，它們需要不斷地使自己的身體適應(yīng)不斷變化的環(huán)境條件，即使是相對簡單的結(jié)構(gòu)，如觸角，也會使用復(fù)雜的遺傳程序來做到這一點。?？莿游?，但反應(yīng)更像植物。因為它們通常被困在一個地方 所以它們不斷地適應(yīng)環(huán)境 而且，像植物一樣，海葵會長出新的身體結(jié)構(gòu)，而不是儲存能量?？茖W(xué)家們認為，這使它們成為研究復(fù)雜的機體與環(huán)境關(guān)系的絕佳人選。

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