一天,加拿大紐芬蘭紀(jì)念大學(xué)的海洋生態(tài)學(xué)家安妮·默西埃(Annie Mercier)的一位同事,正像往常一樣把一只猩紅色的海參從一個(gè)水箱轉(zhuǎn)移到另一個(gè)水箱。就在轉(zhuǎn)移完成后,他瞥見水箱底部殘留著幾根細(xì)小的東西——那是海參用來在海底爬行的管足,像一支支微型的軟管。
這種場(chǎng)面本身沒什么稀奇。海參在受驚或移動(dòng)時(shí)偶爾會(huì)把管足留在原地,研究人員早就習(xí)慣了。按以往的經(jīng)驗(yàn),這些離體的組織在流動(dòng)的海水里頂多撐個(gè)一兩天就會(huì)快速腐爛、解體。可這一次,幾天過去了,那些管足不僅沒有消失,看起來還完好無損地待在缸底。默西埃回憶當(dāng)時(shí)的感覺:“我們本來以為它們會(huì)很快崩解,結(jié)果好幾天了它們居然還在。”
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這勾起了團(tuán)隊(duì)的好奇心。他們索性正兒八經(jīng)做起了實(shí)驗(yàn):用手術(shù)刀從猩紅海參(Psolus fabricii)身上仔細(xì)切下不同種類的組織,包括管足、觸手,還有一小塊體壁,然后把這些“碎塊”放進(jìn)持續(xù)流動(dòng)的新鮮海水里,不給任何額外的營(yíng)養(yǎng)液,也不使用抗生素。他們想知道,到底哪些組織能撐多久。
結(jié)果出現(xiàn)了明顯的分界線。體壁組織在幾個(gè)星期內(nèi)就逐漸失活、崩潰,完全符合大家對(duì)離體動(dòng)物組織的預(yù)期。但管足和觸手完全走上了另一條路——它們不僅沒有死,還活過了三個(gè)年頭,直到研究者因?yàn)檎撐陌l(fā)表而終止觀察時(shí),這些組織依然生機(jī)勃勃。
更讓人著迷的是這些組織在獨(dú)立生活期間的表現(xiàn)。研究人員用普通的復(fù)合顯微鏡觀察到,切口位置經(jīng)歷了一場(chǎng)有條不紊的“自我清理”:舊的死細(xì)胞被清除,同時(shí)活的細(xì)胞開始分裂、移動(dòng),像是在修補(bǔ)傷口。這可不是簡(jiǎn)單的物理惰性——組織自己在忙活。
為了搞清楚它們的營(yíng)養(yǎng)從哪來,團(tuán)隊(duì)往海水中加入了一些攜帶可追蹤原子標(biāo)簽的氨基酸。很快,他們就在組織內(nèi)部檢測(cè)到了標(biāo)記信號(hào),說明這些脫離本體的管足和觸手竟然還在從周圍環(huán)境里主動(dòng)吸收營(yíng)養(yǎng)。默西埃說:“我們開始管它叫‘僵尸項(xiàng)目’。這是一塊組織,它不腐爛,還在吸收養(yǎng)分,改造自己,進(jìn)化,做著各種活物才做的事,卻又不算傳統(tǒng)意義上的生物個(gè)體。”
一個(gè)更極端的測(cè)試讓這種“僵尸感”更加強(qiáng)烈:研究人員故意把這些組織埋進(jìn)幾厘米厚的淤泥里,想模擬海底沉積物覆蓋的場(chǎng)景。結(jié)果依然出人意料——組織沒有因此腐爛,仍維持著基本的生理活動(dòng)。這已經(jīng)不是普通的離體存活,簡(jiǎn)直像獲得了某種“不死”屬性。
這項(xiàng)研究在5月29日的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上正式發(fā)表。未參與該研究的波多黎各大學(xué)圣胡安分校再生生物學(xué)家何塞·加西亞·阿拉拉斯(José García Arrarás)看后直言,這是一個(gè)“驚人的發(fā)現(xiàn)”。不過他補(bǔ)充說,考慮到海參整個(gè)家族那出了名的再生本領(lǐng),這事又不算完全出乎意料——有些海參你把它切成兩半,每一半都能分別再生成一只完整的個(gè)體。
但即便是見過大場(chǎng)面的再生生物學(xué)專家,也被這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)勾出了一連串問題。加西亞·阿拉拉斯說:“這太讓人著迷了。它們到底是什么類型的細(xì)胞?怎么獲取食物?這些組織有沒有可能活得比動(dòng)物本身還要長(zhǎng)?”
海參是一類香腸形狀的海洋無脊椎動(dòng)物,體長(zhǎng)從幾厘米到超過三十厘米不等,廣泛分布在從淺海沿岸到深海的海底,和海星是近親。它們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里通常養(yǎng)在新鮮海水的缸中,解剖再生類的研究也主要圍繞整個(gè)個(gè)體進(jìn)行。而這次事件,卻意外指向了組織甚至細(xì)胞層面的一種幾乎違背直覺的生存能力。
實(shí)驗(yàn)中最核心的觀察,是這些“僵尸組織”在幾個(gè)星期到幾年的尺度上自然形成了不同年齡的細(xì)胞群落。加西亞·阿拉拉斯指出,這個(gè)特征可能會(huì)為研究衰老過程中的細(xì)胞變化提供一個(gè)全新的窗口。“他們手上有只成形了一周的組織,也有已經(jīng)存活了三年的組織。”兩者來自同一個(gè)源頭,但時(shí)間跨度不同,正好可以對(duì)比看看,在一個(gè)穩(wěn)定的離體環(huán)境里,細(xì)胞是如何隨時(shí)間變化的——這在過去很難做到。
這項(xiàng)研究也可能迫使科學(xué)家重新思考一個(gè)更根本的問題:到底怎樣才算“活著”。傳統(tǒng)上,一塊被切離身體的組織,如果沒有立刻被人工培養(yǎng)或冷凍,就被視為走向死亡。但海參的管足和觸手在完全沒有特殊關(guān)照的流動(dòng)海水里,不僅能長(zhǎng)期維持結(jié)構(gòu),還能自我修繕、吸收營(yíng)養(yǎng)、甚至保持某種動(dòng)態(tài)平衡,這模糊了“組織死亡”的清晰邊界。默西埃團(tuán)隊(duì)說得很直白:它并非一個(gè)傳統(tǒng)意義上的生物個(gè)體,卻表現(xiàn)出太多活著的特征,以至于用舊標(biāo)簽已經(jīng)有點(diǎn)圓不上。
當(dāng)然,這里還有很多未解之處。研究人員還不清楚這些組織到底能活多久,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是人為終止的,而不是自然走到終點(diǎn);他們也不明白是什么樣的細(xì)胞機(jī)制支持了如此漫長(zhǎng)的獨(dú)立存活——那些管足和觸手里有沒有隱藏的干細(xì)胞巢?它們有沒有可能在合適的條件下長(zhǎng)成一整個(gè)新的海參?加西亞·阿拉拉斯期待的答案,現(xiàn)在還停留在假說階段。
唯一能確定的是,在加拿大那間擺滿水箱的實(shí)驗(yàn)室里,幾簇微小的紅色組織正在不緊不慢地靠海水活著,仿佛完全忘記了它們?cè)鴮儆谝恢煌暾暮ⅰ_@件事本身或許算不上顛覆,但足夠讓你從另一個(gè)角度重新打量“生命”這個(gè)詞。
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