由东京大学ToruMiura教授领导的一个研究小组展示了日本绿木节蠕虫Megasyllisnipponica中发育基因的表达如何帮助形成称为匍匐茎的游泳生殖单位。该工作已发表在《科学报告》上。

生活总能找到让我们惊喜的方法。一些环节动物或分节蠕虫中存在独特的繁殖机制就是其中之一。在一个称为匍匐化的过程中，木虫的带有性腺的后体部分从原来的身体上分离出来。脱离的部分称为匍匐茎，里面充满了配子(卵子或精子)。

匍匐茎自行游动，遇到异性时产卵。自主游泳不仅可以保护原始身体免受环境危险，还可以帮助其配子分散到更远的距离。

为了自主游泳，匍匐茎会长出自己的眼睛、触角和游泳鬃毛，同时仍附着在原来的身体上。但匍匐茎头是如何在原体中部形成的呢?

匍匐茎头部在原始体内的发育过程之谜长期以来一直困扰着科学家。三浦教授的研究是出于对动物生命周期中发育系统的进化转变的浓厚兴趣，最终阐明了这一有趣的现象。

仔细的组织学和形态学观察表明，匍匐茎的形成始于后端性腺的成熟。然后在发育中的匍匐茎的前部形成头部。很快就会形成眼睛、触角等感觉器官以及游动的刚毛。在匍匐茎脱落之前，它会发育出神经和“大脑”来独立感知和行动。

为了了解匍匐茎头部的发育，三浦和他的团队研究了性成熟蠕虫的发育基因表达模式。已知一组众所周知的头部形成基因定义了各种动物的头部区域。Miura和团队发现这些基因在匍匐茎的头部区域表达更多。通常，头部形成基因在身体中部的表达较少。但在木节性腺发育过程中，头部形成基因在原体后端中部高度表达。

“这表明正常的发育过程是如何改变的，以适应具有独特生殖方式的动物的生活史，”三浦解释道。

Hox基因决定了木虱身体的身体分割。Miura和团队认为这些基因沿前后轴的表达会有所不同。Miura说：“有趣的是，决定身体部位身份的Hox基因的表达在这个过程中是恒定的。”

因此，匍匐茎缺乏分化的消化道，并且具有重复的统一身体节段(头部和尾部除外)。“这表明只有头部在身体后部被诱导来控制产卵行为以进行繁殖。”

这项研究不仅首次揭示了匍匐茎的发育机制，而且引发了人们对这种奇异繁殖方法错综复杂的进一步探究。“我们希望阐明性决定机制和生殖周期背后的内分泌调节，”三浦总结道。

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：