物理科技生物学-PHYICA

不仅仅是蜥蜴——短吻鳄也能再生它们的尾穿越之悠然自得巴

生物 2022-03-11 00:03:23

亚利桑那州立大学 美洲短吻鳄(密西西比短吻鳄)信用:露丝埃尔塞和路易斯安那州野生动物和渔业部

美国短吻鳄和现代的恐龙差不多,可以长到14英尺长

虽然像蜥蜴这样小得多的爬行动物能够再生它们的尾巴,但大得多的短吻鳄是否能够再生它们巨大的尾巴这个问题还没有得到很好的研究

来自亚利桑那州立大学和路易斯安那州野生动物和渔业部门的一组研究人员发现,年轻的短吻鳄有能力重新长出高达四分之三英尺长的尾巴,或其总身长的18%

一个跨学科的科学家团队使用先进的成像技术,结合研究解剖和组织结构的演示方法来检查这些再生尾巴的结构

他们发现这些新的尾巴是复杂的结构,有一个由软骨组成的中心骨架,软骨被与血管和神经交织在一起的结缔组织所包围

他们推测,重新长出尾巴让短吻鳄在它们黑暗的水生栖息地获得了功能优势

该发现发表在《科学报告》杂志上

“除了大小之外,短吻鳄有趣的是,再生的尾巴在同一结构中显示出再生和伤口愈合的迹象,”辛迪·徐说,她是一位最近的博士

D

毕业于亚利桑那州立大学的分子和细胞生物学项目,是这篇论文的主要作者

“软骨、血管、神经和鳞片的再生与我们实验室和其他人以前对蜥蜴尾巴再生的研究一致

然而,我们惊讶地发现再生的短吻鳄尾巴上有疤痕样结缔组织代替了骨骼肌

未来的比较研究对于理解为什么不同爬行动物和动物群体的再生能力是不同的是很重要的

" 在再生的鳄鱼尾巴中发现的软骨管的三维重建视频

这种结构延长了再生尾巴的长度,并且具有随机分布的孔隙

学分:亚利桑那州立大学 “跨物种再生能力的范围很吸引人,很明显生产新肌肉的成本很高,”珍妮·威尔逊-罗尔斯说,她是该书的资深作者之一,也是亚利桑那州立大学生命科学学院的副教授

" “我们鳄鱼研究和管理项目的员工生物学家很高兴与Dr

“库苏米在亚利桑那州立大学待了很多年,”露丝·M

埃尔塞,路易斯安那州野生动物和渔业部的生物学家经理

“我们在野外看到短吻鳄有尾巴组织再生的迹象,但他们的专业知识导致了目前的研究,详细说明了与尾巴部分再生或伤口修复能力相关的组织学变化

" 短吻鳄、蜥蜴和人类都属于脊椎动物,叫做羊膜动物

虽然这个跨学科的团队之前已经研究了蜥蜴再生尾巴的能力,但是在短吻鳄身上再生复杂的新尾巴的发现提供了更多关于羊膜炎过程的信息

再生的短吻鳄尾巴不同于原来的尾巴

再生的鳞片排列密集,缺乏背盾片(右上)

一根未分段的软骨管(黄色)代替了再生尾巴上的骨头(褐色)

此外,再生的尾巴缺乏骨骼肌(红色),而是有大量的纤维结缔组织(粉红色)

学分:亚利桑那州立大学 “短吻鳄、恐龙和鸟类的祖先大约在2.5亿年前就已经分离了,”合著者之一、亚利桑那大学生命科学学院教授兼主任、文理学院副院长隈研吾(Kenro Kusumi)说

“我们发现短吻鳄保留了细胞机制来再生复杂的尾巴,而鸟类却失去了这种能力,这就提出了一个问题:在进化过程中,这种能力是何时丧失的

恐龙的血统导致了现代鸟类,有再生的尾巴吗?到目前为止,我们还没有在已发表的文献中找到任何证据

" “如果我们了解不同的动物是如何修复和再生组织的,那么这些知识就可以用来开发医学疗法,”合著者、亚利桑那大学凤凰城医学院和亚利桑那州立大学生命科学学院的教授丽贝卡·费舍尔说

研究人员希望他们的发现将有助于发现修复损伤和治疗关节炎等疾病的新治疗方法

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