在上一期文章中，我們看過了再生斷腕的章魚、危急時刻丟掉內臟的海參、僅用一隻腕就能重生整個身體的海星、重生眼柄的海螺等等……
然而，海洋裡擁有超強再生能力的生物不僅僅只有這些！
螃蟹、海豚、海鞘、斑馬魚，甚至鯊魚這種大傢伙，他們的再生機制又是怎樣的？繼續來跟潘大妞一起漲知識！
螃蟹
螃蟹在遇到危險的時候，會自行斷臂求生。它們一邊逃跑一邊輕鬆地卸下自己的一隻“腿”留給對方當美食，然後趁機逃遁。卸腿保命，還那麼從容的，真是第一次見呢。除了危機時刻無奈卸腿的情況，當螃蟹的螯受傷或者壞死時，它們也會主動拋棄這個殘肢，然後等待新的鰲慢慢長出來，而不再退殼的螃蟹的鰲如果掉了就不會再長出來了。
海豚
再來說說大型哺乳動物海豚在海里面最大的敵人之一是鯊魚，它們常常受到鯊魚的攻擊，據統計在澳洲附近海域生活的海豚70%- 80%有被鯊魚咬過，有時它們會被咬出足足有一個籃球大小的傷口，尤其是鯊魚的牙齒附著著非常多的細菌及有害微生物，極易造成感染。如此大的傷口是足以要了人的命的，但發生在海豚身上，不僅不會流血而死，不會感染而死，也沒有太過痛苦無法行動而死，它們竟可以在沒有任何外部治療的情況下，在幾周時間內自愈，且不留下傷疤和後遺症。
首先海豚是依靠控制身體血流分佈以及水壓來止血，它們可以減少甚至切斷自身血流流向一些不太重要的的部位，像是受傷的地方，幫助血液更快凝結，外加潛入深海中利用外部水壓來減少血液流失。
海豚的皮膚及脂肪層中含有天然的抗菌消炎物質，可以防止傷口感染。海豚體內的生長激素可以促進幹細胞的生成，這些修復能力極強的幹細胞可以促使組織細胞快速分化生長，迅速修復受傷部位組織，在幾周之內可以使傷口完全復原。
更神奇的是，通常動物在受傷後都會有痛感，對之後的行為會有一定影響，海豚被證實是有明顯痛感的，但它們的脂肪層似乎可以分泌一種類似於嗎啡的物質來幫助它們止痛，就算身體上出現了籃球大小的傷口，它們也並沒有明顯的疼痛反應，行為和捕食能力也沒有顯著變化。
鯊魚
通常人們認為越是活得久，體積大的生物越高發癌症，因為那意味著更多的細胞，有更多基因突變的幾率，時間越久導致越多DNA損害老化。然而已經在地球上存在超過4億年的鯊魚擁有非常強大的基因，平均壽命70年以上，身體龐大，且身處食物鏈頂端，卻有著超低的癌症率。
有一個謠言可能一直流傳至今—鯊魚不會得癌症，服用鯊魚軟骨可以抗癌。此結論一出，鯊魚軟骨製品一度銷售火爆，造成鯊魚被大量捕殺。最早提出這個結論的“鯊魚療法之父”蘭斯博士也承認鯊魚可以抗癌的結論僅基於有限的幾次實驗結果，事實上鯊魚和其他脊椎動物一樣都會出現良性或惡性腫瘤，包括軟骨組織癌症。
科學家通過對大白鯊的基因分析發現，相比人類的23對染色體，大白鯊擁有將近兩倍—41對染色體，這意味著鯊魚DNA中攜帶的一些生存的密碼是我們人類沒有的。4億年的進化讓鯊魚擁有對策來維持基因組的穩定，不像人類一樣易患癌症及老年病，食用鯊魚製品並不能讓人類擁有鯊魚修復自身DNA的能力（就像我們小時候可能聽過爺爺奶奶說吃豬腦可以補腦一樣荒謬……）
鯊魚也同樣可以快速癒合傷口，直到1993年人們才發現鯊魚組織中有一種天然的凝血劑量，促進傷口部位血液凝結，以及一種特殊的物質--角鯊胺（Squalamine）,可以殺菌，抗病毒，以及抑制血管生成。帶正電荷的角鯊胺分子進入細胞後，能夠特異性地與帶有負電荷的細胞膜內側像紐扣一樣連接，並佔有那些病毒感染時依賴性黏貼在細胞內膜上的正電荷蛋白質空間位置，從而降低細胞對病毒的易感性。
海鞘
海鞘也是地球上最古老的物種之一，廣泛分佈於世界各大洋，形狀像是植物，但其實它們屬於無脊椎動物，而且十分接近於5億年前最早的脊椎動物祖先。
海鞘身體中空，外面有一層背囊，也被稱為背囊動物。海鞘早期是有脊索的，還有視覺器官和鰓裂及尾部，但發育過程中這些脊椎動物的特徵都一一消失，在生物學上稱為”逆行變態”。
科學家曾採集海鞘血管樣本在顯微鏡下觀察海鞘的整個再生過程，細胞首先聚集成為空心的球形，然後細胞層向內摺疊並且器官逐漸發展，兩個星期之後長成成年海鞘，具有生殖能力。其它動物觸發再生的訊號是從中央點傳送，但是海鞘卻可以從許多個位置出現。顯見海鞘的再生能力很強。即使只有一條血管存活下來的海鞘，也能再生成整個群體。如此強大的再生能力讓他們得以在地球上存活了5億年之久。
斑馬魚
斑馬魚是脊椎動物中擁有超強自愈再生能力的代表，可以再生出尾鰭，皮膚，心臟，肝臟，甚至感光細胞與視網膜神經。斑馬魚和人類的基因序列有著87%的高度相似性，近年來被廣泛應用於生命科學及研究。
當成年斑馬魚的尾鰭被切除95%，切口處迅速被兩側遷移過來的上皮細胞封閉，進而上皮細胞增厚，之間的間質細胞開始分化增殖，逐漸形成胚基，僅用兩週的時間就可以迅速再生出完整的尾鰭。
△圖片來源於Giorgia Beffagna
斑馬魚的心臟再生機制也為研究人類心細胞再生提供了重要模型。斑馬魚的心臟被切除20%後，並沒有影響它們的存活，出血隨後迅速凝結，心肌細胞開始大量增殖，在60天后心臟基本完全再生。
有別於其他高等生物的另外一點，斑馬魚的神經組織也具有極強的再生能力。通過對其視網膜再生的研究，發現斑馬魚的一生中視網膜和其他神經組織一直都在不斷地進行新老細胞的代謝，當視網膜受到損傷，幹細胞被迅速激活，開始分化和增殖出視網膜所需的所有細胞類型。
甚至於斑馬魚的脊髓受損後，都能立刻進行神經元和軸突的再生，恢復脊髓功能。
特別鳴謝▽
海洋生物學者Vivi
- https://blogs.scientificamerican.com/octopus-chronicles/how-octopus-arms-regenerate-with-ease/
- Okada, A., Kondo, M. Regeneration of the digestive tract of an anterior-eviscerating sea cucumber,Eupentacta quinquesemita, and the involvement of mesenchymal–epithelial transition in digestive tube formation.Zoological Lett5,21 (2019). https://doi.org/10.1186/s40851-019-0133-3
- https://www.pnas.org/content/112/26/E3365.short
Clark, J. M. (2018). Restoration of visual performance and opsin expression within the retina during eye regeneration in the Florida fighting conch (Strombus alatus).
- https://www.bbc.com/ukchina/trad/vert-earth-48001654
- https://en.wikipedia.org/wiki/Lobster
- http://www.todayifoundout.com/index.php/2016/02/can-lobsters-really-not-die-old-age/
- https://www.livescience.com/15150-dolphin-recovery-human-healing.html
- https://abcnews.go.com/Technology/dolphins-shark-attacks-dolphins-heal-regenerate-wounded-fins/story?id=14165362
Moore KS, Wehrli S, Roder H, et al. Squalamine: an aminosterol antibiotic from the shark.Proc Natl Acad Sci U S A. 1993;90(4):1354–1358. doi:10.1073/pnas.90.4.1354
- https://www.wired.com/story/dun-dun-duun-duuun-the-great-white-shark-genome-is-here/
- Mladenov, Philip Bisgrove, Brent Asotra, Satish Burke, Robert. (1989). Mechanisms of arm-tip regeneration in the sea star, Leptasterias hexactis. Development Genes and Evolution. 198. 19-28. 10.1007/BF00376366.
- http://www.scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=681
Wang, S.-M Wang, Y.-F Li, Yong Liu, J. Li, Ligeng Zhang, M.-L Shi, Q.-W. (2016). Historical story on natural medicinal chemistry: Drugs from ocean. 47. 1629-1642. 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.10.001.
-Beffagna G. Zebrafish as a Smart Model to Understand Regeneration After Heart Injury: How Fish Could Help Humans.Front Cardiovasc Med. 2019;6:107. Published 2019 Aug 6. doi:10.3389/fcvm.2019.00107
- Li, Li Luo, Ling-Fei. (2013). Zebrafish as the model system to study organogenesis and regeneration. Yi chuan = Hereditas / Zhongguo yi chuan xue hui bian ji. 35. 421-32. 10.3724/SP.J.1005.2013.00421.
閱讀更多 panda船宿潛水 的文章
