所有蚯蚓被切斷後都可以再生嗎?

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一些相對低等的動物確實具有再生的能力,但蚯蚓的再生並不是一件簡單的事,對體節數的要求,以及身體部位、環境條件都會對存活再生產生很大的影響,並非一定能再生成功。

所有蚯蚓被切斷後都可以再生嗎?

再生,顧名思義,就是失去的地方又重新生長出來恢復原狀,再生部位的遺傳性狀和原來相同,它包括存活、適應和再生這一系列發生發展的過程。蚯蚓是環節動物,而再生是環節動物最有趣的特徵之一,這和環節動物的身體結構有著很大的關係。

簡單來說,蚯蚓的身體是由兩條兩頭尖的管子套在一起組成的,外層是體壁,內層是消化管,兩層之間的廣闊空腔是次生體腔,也稱為真體腔,縱向有隔膜將身體分隔成一個一個的環節。

蚯蚓維持基本生理活動的器官都是橫向貫穿全身的,比如消化管、排洩器官腎管和後腎管、位於腹部的神經(分節的神經中樞)等,在斷裂以後還能保留功能。特別要說明的是蚯蚓的血液迴圈系統。蚯蚓的背部和腹部各有一條貫穿全身的血管,這兩條血管依靠每個體節內部的毛細血管相連,獨立形成簡單的血液迴圈,當蚯蚓在平行於體節方向斷裂時,每個體節內部的組織器官由於尚能利用毛細血管的血液迴圈而不會壞死,這是保障斷裂後存活與再生的重要條件。

蚯蚓被切斷以後,斷面上會形成新的細胞團,形成栓塞將斷面閉合,防止失血、組織液流失及微生物入侵。只有重新形成閉合的體腔,它們才有可能存活下去,接下才是再生的階段。

對於再生, 具體是什麼樣的機理現在還不清楚,仍舊有待深入的研究。目前主要有兩種不同的解釋假說,一種認為祕訣在於具有類似幹細胞的作用的中胚層細胞。當斷裂發生時,未分化的中胚層細胞會由體內迅速遷移到切面上,形成結節狀的再生芽,同時體內伴隨進行著大量有絲分裂,將消化、神經、血管等組織的細胞向再生芽部位生長。還有一種可能的假說是斷裂處的細胞會去分化,恢復到原始未分化的狀態,然後由這些細胞進行分裂、分化、生長,完成再生。

所有蚯蚓被切斷後都可以再生嗎? 第2張

世界上的蚯蚓大概有2500餘種,不同種類的再生能力也相差很大。我們較為常見的陸正蚓( Lumbricus terrestris ),又稱釣魚蟲,它的再生能力就很差。所以如果你突發奇想來實踐一下,在你家後院挖上一條,多半是會失敗。根據G. E. Gates的研究結果,赤子愛勝蚓( Eisenia fetida )就會比陸正蚓再生出更多的體節,這或許和低等種類的再生能力比高等種類的強有關,但也不是絕對的。

大量關於蚯蚓再生的實驗研究,主要是使用赤子愛勝蚓( E. fetida )作為實驗材料,將它從不同位置切斷,發現從頭至尾都有再生能力,但每段的再生能力、成活率、成活時間都不同,從身體前到身體後再生能力逐漸降低,再生體節數取決於剩下的身體長度。

對於不同位置切斷的蚯蚓來說,再生能力最強的是有頭無尾的體段,再來是無頭無尾的體段,最弱的是無頭有尾的體段;所剩體段越長,再生能力越強,成活率越高,存活時間越長。神經系統保留得越完整,再生恢復的速度越快。有生殖環存在的體段,再生的處理速度和存活率都很高。

蚯蚓再生出尾端的時間通常比頭部短,其實很好理解,因為腦、生殖器官等重要的器官都集中在頭部,所以再生頭部的時間會比較長;而尾端只有消化管和肛門,消化管的的長短並不會對於消化功能產生巨大的影響,因此大多數蚯蚓選擇儘快長出肛門,因而體節數會比斷裂前少。

神奇的是,無頭無尾蚯蚓體段的頭部、尾部都可以再生!但這樣的個體,除非是年輕的、個體健康狀況非常良好,才可能在斷掉之後長出完整的個體,因為沒有口腔,它將無法進食,很容易在再生過程中因為消耗過多能量而死去。

有了結構和生理的基礎,再生也不是水到渠成的事,還受到許多環境條件的影響。再生情況和成活率都受到土壤含水量、溫度、氧氣濃度和營養等的影響。

蚯蚓是變溫動物,體溫隨著外界環境溫度的變化而變化。環境溫度不僅影響蚯蚓的體溫和活動,還影響蚯蚓的新陳代謝、生長髮育及繁殖等,對再生的影響也就不言而喻了。根據Moment的研究結果,25℃條件下的再生速度比20和30℃都快。

對水生蚯蚓來說,氧氣濃度也是影響再生和成活的重要因素,氧氣濃度低時,再生會減少,但是當氧氣濃度過高時,死亡率又會升高。只有遇到合適的氧氣濃度,斷掉的蚯蚓才能存活並再生完全。

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