你相信嗎?有種動物對數字的執念逼死強迫症,超燃

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提起實驗動物裡的四大金剛,大家最先想到的是一定是小白鼠,另外三位是誰呢?它們是線蟲、果蠅和斑馬魚。它們都是生物學領域的模式動物。

在介紹那個會數數的動物之前,先說說線蟲。線蟲是線形動物門(Nematoda)線蟲綱所有蠕蟲的通稱。臭名昭著的蛔蟲是線形動物門最為人們熟知的傢伙了。它寄生在人的小腸內。一隻雌蟲每天可以產20萬粒卵。人要是吃了帶有蟲卵的食物,蟲卵會在小腸內孵化,之後幼蟲鑽入血管,隨血液循環在全身的重要器官肝臟和心臟旅行,最後暫居肺部。在肺泡裡,幼蟲繼續發育,然後刺激著人體咳嗽,藉此攀爬到咽喉。在咽喉這個“岔路口”隨著吞嚥又進入到小腸內。蛔蟲這麼大費周章地折騰,就是為了和人體搶奪營養物質。如果不幸感染了蛔蟲,人不僅會營養不良,貧血,還會造成人體的很多重要器官病變。嚴重的時候,還會致命。所以,飯前便後要洗手,一定要洗手喲!

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線形動物門家大業大,已經在物種分類的“戶口本”上登記的約有20,000種。科學家估計,自然界中還有至少幾十萬種線蟲等待著大家去發現和命名。海洋、江河、土壤、動植物體內,在地球上的各個角落都可以見到它們的身影。從兩極到赤道,無論是高山還是深海,甚至是53℃的溫泉中,啤酒和醋裡都能看到線蟲們怡然自得地生活。有人統計過,每平方米的海底泥沙中含有442萬條線蟲,一個爛蘋果中的有90,000條線蟲。土壤裡也有大量的線蟲。在自然界裡線蟲生活得好不好,往往是環境汙染程度的“指針”。科學家們通過比較土壤中線蟲的種類和數量的變化,判斷土壤生態環境的優劣。

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線形動物門,好蟲與壞蟲都有。前面提到的蛔蟲是壞傢伙,接下來這位小傢伙則是實驗室裡的小英雄。

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新秀麗隱杆線蟲

實驗室裡的線蟲名字很酷,叫做新秀麗隱杆線蟲(Caenorhabditis elegans)。這是一種很小的蠕蟲。體長僅1mm,全身透明。它居住在土壤中專門吃細菌。別看它小,卻幫助很多科學家獲得了諾貝爾獎。比如,南非分子生物學家悉尼·布倫納(Sydney Brenner)在1974年和線蟲成為好朋友後,2002年,就因為研究線蟲身體裡衰老細胞死亡的基因機制,而獲得了諾貝爾生理學獎。

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新秀麗隱杆線蟲是怎麼幫助布倫納的呢?原來,這種線蟲是一種特別追求一致的傢伙。每個線蟲,幼蟲時都有1090個細胞,發育成成蟲時都只有959個細胞。不管高矮胖瘦,細胞數量都一模一樣,誰也不會多一個,誰也不會少一個。如果學過小學數學,你就會發現,有131個細胞不見了。布倫納作為科學家,決定全程跟蹤線蟲的生長髮育,看看這131個細胞到底是怎樣消失的,為什麼恰好是131個,不多也不少。然後他發現了,原來是基因在起作用,後來又知道了基因是如何起作用的。他的研究幫助很多科學家理解了動物的生長髮育,於是線蟲就鯉魚跳龍門,榮幸地晉升為生物實驗室的模式動物。

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模式動物可不是一般的實驗動物。在一般的實驗動物身上得到的實驗結果,一般來說只對這種動物和親緣關係鄰近的物種有啟發和指導;在模式動物中得到的結果,往往揭示了某種具有普遍規律的生命現象。因此,對模式生物的要求也會更嚴格,在品種和餵養方面會更加嚴格。

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最後說說線蟲在進化上的那些事兒吧。人體裡有胸腔和腹腔,內臟器官分佈其中,其中的間隙,統稱體腔。體腔可不是動物們的標準配置,從線形動物門和它們的幾個近緣動物門這裡才第一次出現了體腔,這種最原始的體腔叫做假體腔。

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體腔就像一個裝滿了內臟器官的大袋子,在器官之間充滿體腔液和結蹄組織,結締組織就是我們吃肉時的那些筋膜。有這個袋子有什麼好處呢?原來體腔液是更稱職的運輸大隊長和緩衝地帶,能夠高效地運輸營養物質和代謝產物,也能更好地維持體內水分的平衡和器官所在的內環境的穩定,器官沐浴在風調雨順的小環境中,不僅能夠能更好地行駛功能,壽命也會延長,於是動物個體的壽命也會延長。

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體腔還讓動物們成為了“運動健將”。之前我們講述的動物主要靠纖毛的擺動來運動 ,而現在,體腔則起到了流體靜力骨骼的作用,能讓動物依靠肌肉完成運動。因此,很多種類的動物在體表都不再配置纖毛。

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每種微不足道的動物,在進化史上都是很了不起的。即使微小如線蟲,仍舊會為我們展示生命精巧細緻的一面。


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