圖蟲創意
弗蘭肯斯坦，相信屏幕前的各位都知道，他是英國女作家瑪麗·雪萊筆下，用不同的人體拼起來的人造人，是全世界最有名的“縫合怪”。弗蘭肯斯坦是虛構的，但現實中確實有生物能縫合在一起，組成一個有生命的新個體。
櫛水母，俗稱海胡桃。雖然名字里有“水母“兩個字，但它其實并不是刺胞動物門動物，而屬于櫛水母動物門。我們常見的水母、紅珊瑚就屬于刺胞動物門。而櫛水母動物門幾乎只有各種類型的櫛水母。
你可能會好奇，這櫛水母名字里有”水母“，長得也像水母，為啥屬于兩個門類？
其實，櫛水母和水母雖然看起來很相似，但實際上有很多根本性差異。比如捕食方式。水母依靠刺胞（特化的細胞）捕食和防御；櫛水母沒有刺胞，而是通過特殊的膠質細胞（colloblasts）粘住獵物。再比如神經系統。水母只有簡單的神經網，而櫛水母有離散的神經元和感覺器官，神經系統相比更復雜。
櫛水母和水母之所以會長得很像，是由于兩者的生存環境類似，在適應環境的過程中，演化出了形式的形態或功能特征。這種現象叫做”趨同進化“。就像魚和海豚一樣，前者是魚類，后者是哺乳動物。這種現象在自然界中很常見，類似的還有蝙蝠和鳥類，前者是哺乳動物，后者是鳥綱動物。仙人掌和多肉。前者屬于仙人掌科，后者并不屬于一個分類學上的科或屬。
櫛水母有很多有意思的地方。櫛水母身體表面排列著八條櫛板，上面布滿了纖毛。這些纖毛有規律地擺動讓櫛水母在水中游動顯得非常優雅。這種獨特的運動方式加上櫛水母生物發光的能力，讓它們在水中像行走的霓虹燈。
不過櫛水母最為獨特的地方在于，兩只受傷的櫛水母能“縫合”在一起，組成一個新的個體，達到療傷的目的。
10 月 7 日，《當代生物學》上刊登了一篇名為《融合刺胞動物的快速生理整合》（Rapid physiological integration of fused ctenophores）的文章揭示了櫛水母“縫合能力”的發現過程。某天，研究人員在實驗室的海水缸中注意到一個異常的櫛水母個體，這個個體體型異常大，而且有兩個兩個肛門端（aboral ends）和兩個頂器官（apical organs），從外觀來看，很像是兩個個體融合而成的。所以，研究人員很大膽的猜測，櫛水母有融合的能力，并根據推測展開實驗。
研究人員選取來自不同地點、不同日期采集的櫛水母，對每個個體切除部分葉瓣，將切口對齊并固定在解剖皿中過夜，進行10組獨立的移植實驗。
通過觀察熒光標記的食物顆粒，研究人員發現融合之后的櫛水母的消化系統實現了物質傳遞的功能耦合，也就是說，消化產物可以在兩個原本獨立的消化系統之間流動。這表明兩個個體的消化系統不僅物理連接，而且在功能上耦合在一起。
盡管實現了食物傳輸和消化系統的共享，但融合之后櫛水母的排泄功能不同步，兩個肛門獨立排泄。簡單來說，雖然兩只櫛水母融合在一起，但仍然保留了一定的獨立性。
也就是說，和弗蘭肯斯坦不同的是，融合之后的櫛水母不算是一個“新個體”，而是“兩個個體共用一個融合的身體”。
看到這，可能有朋友會有疑問，生物異體移植不僅困難，還很容易產生排斥反應，為什么櫛水母能這么輕松融合在一起呢？
研究人員推測櫛水母可能缺乏同種異體識別系統，這是生物體用來區分“自己”和“非己”的一種免疫機制。它能幫助生物體識別并排除外來的入侵者（如細菌、病毒、寄生蟲等），以及識別并耐受自身的組織和細胞。不同血型不能輸血，器官移植時產生排斥反應都和異體識別系統有密切關系。
櫛水母缺乏同種異體識別系統的特性可能是櫛水母在進化過程中因其自由漂浮的生活方式而逐漸形成的。
櫛水母能融合在一起還可能和它獨特的神經系統有關。櫛水母沒有像大腦這樣的中樞控制器官，這使得它們的神經系統更具可塑性，更容易適應融合后的新狀態。
此外，在實驗中，兩個受損的櫛水母在切割組織后能夠快速愈合并形成連續的表皮和膠質層，這表明其具有較強的再生和創傷愈合能力。這種能力可能也是幫助它們在融合過程中實現生理上整合的原因。
目前關于櫛水母還有很多謎團沒解開，比如，這種能力對櫛水母的生存和繁衍有什么優勢？融合個體的能量代謝是如何調節的？融合對櫛水母的種群動態和生態系統功能有什么影響？
除了櫛水母之外，還有一些生物也有類似的融合能力。例如水螅（Hydra）和某些刺胞動物（如火珊瑚），它們能夠在創傷后重新生成組織，甚至在一些情況下與其他個體融合。這些生物具有簡單的組織結構，能在相互接觸時形成連續的細胞層 。
海鞘能夠通過“共生融合”的方式形成群體，在共生融合過程中共享血液循環系統和神經系統。此外，海鞘能夠識別并融合與自身遺傳相似的個體，而排斥不相容的個體 。
一些苔蘚植物（如某些石苔屬的種類）可以在生長過程中與其他苔蘚植物個體相互融合，形成一個連續的植株結構。這種現象通常出現在潮濕環境中，通過共享水分和營養資源增加生存機會。
對于櫛水母以及具有類似能力生物的研究不僅能幫助我們了解人類從何而來，對我們醫學技術提高也有重要意義。
櫛水母可能是最早從動物共同祖先中分化出來的類群之一，“櫛水母具有融合能力“表明，早期分化的動物可能并不具備復雜的免疫排斥系統。這一發現為研究動物進化過程中自我識別機制的起源提供了新思路，幫助科學家理解這種機制在多細胞生物中的進化歷程 。
櫛水母等生物的融合能力為我們提供了研究組織修復和再生的新思路。通過深入研究它們的分子機制，我們可以開發出新的治療方法，用于治療創傷、器官衰竭等疾病。理解這些生物的融合機制有助于解決器官移植中的免疫排斥問題，提高移植器官的存活率。腫瘤的生長與擴散過程中也涉及到細胞的融合和遷移。研究櫛水母等生物的融合機制，有助于我們深入了解腫瘤的發生發展過程，為癌癥治療提供新的靶點。
櫛水母的融合能力，為我們揭開生命演化的一角，也為再生醫學、癌癥研究等領域提供了新的啟示。隨著研究的深入，相信我們能從這些看似簡單的海洋生物身上，發現更多關于生命奧秘的答案。
本文為科普中國·創作培育計劃扶持作品
作者：零一
審核：趙序茅 蘭州大學 青年研究員
出品：中國科協科普部
監制：中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司
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