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研究者把扁虫送到国际太空站五周,要研究无重力场如何影响它们的行为和结构,特别是它们再生断肢的能力。
其中有健全或断肢的涡虫(planarian flatworms),最令人讶异的是,某个断裂的部位会再生而成双头虫。
当研究者切断它们的头尾,他们发现无头的中间部位再生成另一只双头虫。
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研究者研究的对象是人类和动物太空旅行者,以及再生和生物工程科学。
此研究由塔夫兹大学的艾伦探索中心(Allen Discovery Center at Tufts University)主导,用于研究无重力场和地球磁场会如何产生解剖学、行为、细菌学的后果。
研究者选择研究涡虫(planarian flatworms,又称Dugesia japonica),它们经常被用于研究,因为它们的身体被切断时,还有能力再生。
2015年1月10日,他们透过SpaceX公司商业补给服务的第五号任务(Commercial Resupply Service Mission 5),把涡虫送到太空。
知道它们在太空中、回到地球时发生什么事,能使研究者更了解物理的力量,例如微重力场、微地球磁场、生长影响、身体形状、细胞的选择机制。
Michael Levin博士是Vannevar Bush的生物教授,也是塔夫兹大学艾伦探索中心的主任,更兼任此研究的共同作者,他说:“再生、发育、抑制癌症的期间,身体的结构易受物理力量的影响,例如电场、磁场、电磁场和其他生物物理因素。”
Levin博士说:“我们想知道更多关于这些力量如何影响生理结构、行为、微生物学。”
Junji Morokuma博士是Levin博士实验室中的研究者,也是此研究的第一位作者,他说:“随着人类变成能进行太空旅行的物种,有件事很重要,就是我们要推断出再生医疗在太空旅行中的影响,这是为了医学、太空实验研究的未来。”
被送到太空的涡虫有健全的,也有断肢的,它们被装在有一半水和一半空气的管子中。
研究者也创造了两组实验对照虫。
一组是活的虫,以同样方式被装在蒸馏水中,当成它们的太空对照组,这组虫在摄氏20度的黑暗中,以等量的时间保存。在太空的涡虫回到地球后,研究者准备第二组虫,它们也暴露在相同的温度变化中,如同先前在太空的虫一样。
在太空中待了五周后,样本被送回地球,分析了20个月。
经过一系列测试,研究者发现送到太空的虫和地球的虫之间,有一些不同。
根据研究者的说法,最令人讶异的发现是,被送到太空的虫子断肢会重生成双头虫。
过去5年中,有18个月以上的时间在维护超过1万5千只实验对照虫,塔夫兹大学的研究者从未观测到产生双头的自然情况。
当研究者切断了太空虫的头尾,无头的中间部位会再生成另一个双头虫,这显示出发生在涡虫身上的身体机制改变是永久性的。
研究者也发现,送到太空的健全涡虫会经历自然分裂,也就是身体分成两个或更多个相同的个体,而在地球上的虫不会。
研究者猜想,可能是由于太空中的涡虫经历了温度变化。
当太空中的虫回到地球,太空组和地球组的虫都被移到装有新鲜蒸馏水的细菌培养皿中。
地球组的虫展现出正常行为,而在太空中待过几个月的10只健全的虫,蜷曲成一团,部分瘫痪且无法动弹,两个小时后才恢复正常。
这种行为显示出上过太空的虫改变了生物形态,是为了适应在太空中的环境变化,它们对于回到正常水中环境有很强烈的反应。 |
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