圖片來源:pixabay
4億年前,地球上就出現了體型對稱的物種。長期以來,人類對自己的這種身體屬性表現出了濃厚的興趣——比如,我們會將對稱性作為審美的重要標準,達·芬奇手稿《維特魯威人》(Vitruvian Man)中描繪的人體也被後人稱頌為“完美比例”。
現在,科學家已經有了更深的認識。目前就職於澳大利亞莫納什大學再生醫學研究所(Australian Regenerative Medicine Institute at Monash Uni-versity)的發育生物學家阿爾貝託·羅塞洛-迪茲(Alberto Roselló-Díez),領導了一項關於小鼠胎兒在發育過程中如何保持對稱性的研究。透過使胎兒的一側肢體生長得比另一側慢,研究人員觀察到了細胞之間是如何交流,並最終修正這種不對稱的。
這是目前為止,科學家首次成功地觀察到這種現象。
圖片來源:pixabay
羅塞洛-迪茲及其團隊,在經過一年的失敗嘗試後,最終建立了用於實驗的小鼠模型。研究人員借用以前開發的、用於修改實驗室培養皿中細胞的技術,向小鼠胚胎的左後腿注射了一種可以抑制腿部生長的細胞。他們發現,被抑制組織周圍的細胞會向胎盤傳送訊號,然後胎盤又會向小鼠胚胎的其餘部分(包括另一條後腿)傳送訊號,讓它們減緩生長,直到生長受到抑制的肢體趕上進度。這樣,肢體就恢復了對稱性生長。相關研究已經發表在6月的《公共科學圖書館·生物學》(PLOS Biology)上。
“這就像兩人三足比賽一樣,”美國加利福尼亞大學聖迭戈分校的細胞和發育生物學家金·庫珀(Kim Cooper,未參與此項研究)說,“如果一個人走得更快,就很難保持同步。胎盤的這種機制可以使較慢的一方趕上。”
圖片來源:pixabay
這項研究可以幫助我們更好地理解肢體發育和所謂的追趕增長(catch-up growth)。但這項研究也提出了新的問題:例如,一旦肢體達到相同的生長水平,另一個肢體怎麼知道何時開始再次生長。
“我們都希望自己肢體對稱,”美國弗吉尼亞大學的細胞生物學家艾德里安·哈爾姆(Adrian Halme,未參與此項研究)說,“但身體如何實現這種對稱,真的是一個非常有趣的課題”。
撰文:瑪雅·米勒(Maya Miller)
翻譯:馮布
引進來源:環球科學