提起實(shí)驗(yàn)動(dòng)物里的“四大金剛”,大家最先想到的一定是小白鼠。那另外三位是誰(shuí)呢?它們就是線蟲(chóng)、果蠅和斑馬魚(yú)。
我們今天先來(lái)說(shuō)說(shuō)線蟲(chóng)。線蟲(chóng)是線形動(dòng)物門(mén)線蟲(chóng)綱所有蠕蟲(chóng)的統(tǒng)稱(chēng),對(duì)這個(gè)名字你可能有點(diǎn)陌生,但要說(shuō)起線蟲(chóng)家族的一位成員,你肯定早有耳聞,那就是——蛔蟲(chóng)。
臭名昭著的蛔蟲(chóng),是線蟲(chóng)家族最為人們熟知的家伙了。它寄生在人的小腸內(nèi),繁殖力強(qiáng),一條雌蟲(chóng)每天可以產(chǎn)20萬(wàn)粒卵。人要是吃了帶有蟲(chóng)卵的食物,蟲(chóng)卵會(huì)在小腸內(nèi)孵化,之后幼蟲(chóng)鉆入血管,隨血液循環(huán)在全身的重要器官“旅行”,最后暫居肺部。在這里,幼蟲(chóng)會(huì)繼續(xù)發(fā)育,刺激人咳嗽,借此攀爬到咽喉。在咽喉這個(gè)“岔路口”,隨著人的吞咽又進(jìn)入到小腸內(nèi)?;紫x(chóng)這么煞費(fèi)周章地折騰,就是為了和人體搶奪營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。如果不幸肚子里有了蛔蟲(chóng),不僅會(huì)營(yíng)養(yǎng)不良、貧血,還會(huì)造成很多重要器官病變。所以,飯前便后要洗手,一定要洗手喲!
線蟲(chóng)家族家大業(yè)大,已經(jīng)在物種分類(lèi)的“戶口本”上登記的,約有2萬(wàn)種。但是據(jù)科學(xué)家估計(jì),在自然界中,還有至少幾十萬(wàn)種線蟲(chóng)等待著大家去發(fā)現(xiàn)和命名。
從兩極到赤道,無(wú)論是土壤還是海洋、江河,在你能想到的地球上的各個(gè)角落,都有線蟲(chóng)們的身影。動(dòng)植物身上,食物之中,甚至是53℃的溫泉里,也都有線蟲(chóng)在怡然自得地生活。有人統(tǒng)計(jì)過(guò),每平方米的海底泥沙中含有442萬(wàn)條線蟲(chóng),一個(gè)爛蘋(píng)果中有9萬(wàn)條線蟲(chóng)。線蟲(chóng)在自然界里生活得好不好,往往是環(huán)境污染程度的“指針”。
線蟲(chóng)家族,好蟲(chóng)與壞蟲(chóng)都有。前面提到的蛔蟲(chóng)是壞家伙,接下來(lái)這位小家伙則是實(shí)驗(yàn)室里的“小英雄”。
實(shí)驗(yàn)室里的“小英雄”個(gè)頭很小——體長(zhǎng)僅1毫米,名字卻很長(zhǎng),叫“秀麗隱桿線蟲(chóng)”,它全身透明,無(wú)毒無(wú)害,喜歡居住在土壤中,專(zhuān)門(mén)吃細(xì)菌。別看它個(gè)頭不大,卻幫助過(guò)很多科學(xué)家獲得了諾貝爾獎(jiǎng),比如南非生物學(xué)家悉尼·布倫納。
秀麗隱桿線蟲(chóng)是怎么幫助布倫納的呢?原來(lái),線蟲(chóng)是一種特別追求一致性的家伙。每條線蟲(chóng),幼蟲(chóng)時(shí)都有1090個(gè)細(xì)胞,發(fā)育成成蟲(chóng)時(shí)都只有959個(gè)細(xì)胞。不管高矮胖瘦,細(xì)胞數(shù)量都一模一樣,誰(shuí)也不會(huì)多一個(gè),誰(shuí)也不會(huì)少一個(gè)。它們就像天生會(huì)數(shù)數(shù)一樣,自覺(jué)地減少了131個(gè)細(xì)胞。布倫納在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了這一規(guī)律,決定全程跟蹤線蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育,看看這131個(gè)細(xì)胞到底是怎樣消失的。為什么恰好是131個(gè),不多也不少?最終他發(fā)現(xiàn),原來(lái)是基因在起作用,后來(lái)又弄清楚了基因是如何起作用的。他的研究幫助很多科學(xué)家理解了動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育,于是線蟲(chóng)就“鯉魚(yú)跳龍門(mén)”,榮幸地晉升為生物實(shí)驗(yàn)室的模式動(dòng)物。
模式動(dòng)物可不是普通的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,在模式動(dòng)物身上實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果,往往能揭示某種普遍的生命規(guī)律。
那么,會(huì)“數(shù)數(shù)”的線蟲(chóng),在生物進(jìn)化中有什么特別之處嗎?說(shuō)到這里,就要說(shuō)起“腔”這個(gè)構(gòu)造了,我們常說(shuō)“滿腔熱忱”“一腔熱血”,“腔”可以解釋為動(dòng)物身體中空的部分。人體里有胸腔和腹腔,內(nèi)臟器官分布其中,各種器官之間的間隙,就叫作體腔。體腔可不是動(dòng)物們的標(biāo)準(zhǔn)配置,從線形動(dòng)物門(mén)及其部分“近親”開(kāi)始,才出現(xiàn)了體腔。只不過(guò),相對(duì)于高等動(dòng)物的“真體腔”而言,線蟲(chóng)的這種最原始的體腔,又被叫作“假體腔”。
體腔就像一個(gè)裝滿了內(nèi)臟器官的大袋子,但這個(gè)袋子可不僅是容器這么簡(jiǎn)單。體腔內(nèi)的器官之間充滿了體腔液,而體腔液是稱(chēng)職的“運(yùn)輸大隊(duì)長(zhǎng)”和“緩沖地帶”,能夠高效地運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),也能更好地維持體內(nèi)水分的平衡。這樣一來(lái),器官沐浴在“風(fēng)調(diào)雨順”的小環(huán)境中,不僅能更好地發(fā)揮功能,壽命也會(huì)延長(zhǎng),于是動(dòng)物個(gè)體的壽命也隨之延長(zhǎng)了。
每種微不足道的動(dòng)物,在進(jìn)化史上都是很了不起的。即使微小如線蟲(chóng),也會(huì)為我們展示生命精巧細(xì)致的一面。