蚯蚓被切断真的能不死吗,蚯蚓为什么能再生?

时间:2023-11-13 21:09:03

蚯蚓被切断,真的能不死吗

有这么一个笑话:蚯蚓一家子,蚯蚓儿子想打羽毛球,于是把自己切成了两截;蚯蚓妈妈想打麻将,于是把自己切成了四段;蚯蚓爸爸想踢足球……然后就没有然后了。

不过实际上,蚯蚓的再生能力受很多条件的限制,可不是怎么切都能再生出新蚯蚓的。

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1.蚯蚓为什么能再生?

在生物学中,再生是指多细胞生物通过自我修复,来保持生理和形态的完整性的一种能力。简单说,就是失去的部分肢体再长出来恢复原状。除了蚯蚓,我们熟悉的壁虎断尾后长出新尾巴、海星切断腕足后长出新的腕足,这些都是再生能力的体现。

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蚯蚓的再生能力和它本身的生理结构密不可分。蚯蚓属于环节动物。所谓环节动物,顾名思义,就是身体上可以看到一环一环的结构。蚯蚓的每一个环,其实都是由皮肤和肌肉分隔成的一个体节。不同种的蚯蚓体节数目是不一样的。在蚯蚓身体内部,每个体节(环)之间可以看到隔膜。成熟的蚯蚓在靠近头部的地方可以看到一圈较宽的环带,被称作“生殖环带”,在蚯蚓交配时(蚯蚓是雌雄同体的,但是需要两条蚯蚓交配才能繁殖后代),生殖环带可以形成卵茧。虽然蚯蚓两头都是尖尖的,不过根据生殖环带所在的位置,可以判断头尾。

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蚯蚓体内的器官,比如消化管、腹神经索、背腹两条血管等,都是从头到尾贯穿蚯蚓整个身体的。当蚯蚓的身体被横向截断时,断掉的部分身体依然具有全套器官。其中背腹的两条血管是蚯蚓再生的关键。这两条纵向的血管,在每个体节里还延伸出很多与体节平行的毛细血管,可独立形成简单的循环系统。若蚯蚓在平行体节的方向被断成两截,则每个体节内的血液还可以利用毛细血管进行循环,体内的组织器官不至于很快坏死,这就给身体再生提供了机会。

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当然,如果是从头到尾纵向切开蚯蚓,那蚯蚓就死定了。

蚯蚓断成两截后,身体会先修复伤口。断面上的血管和肌肉会马上收缩,防止血液、组织液的流失,以及微生物的入侵,具有吞噬能力的细胞也会赶来清理断口周围坏死的肌肉组织。同时,血液细胞也会聚集到伤口处,发生凝集反应,封闭伤口。

接下来,蚯蚓就该开始再生了。目前,科学家对于蚯蚓的再生机制还不是特别了解,推测有以下两种可能:一是蚯蚓体内的干细胞转移到伤口处,先进行细胞分裂增加数量,之后进行细胞分化,形成新的组织和器官;二是伤口处的细胞会脱分化形成干细胞,之后再进行细胞分裂或分化,形成新的组织和器官。

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2.怎么断,再生更快?

现在我们知道了,蚯蚓要横着断才有机会再生。但即使如此,它们的再生也受到了很多限制,不是怎么断都能再生出一条新蚯蚓的;而且不同断法,再生的速度和成活率也是不同的。

研究者将蚯蚓从不同位置切断,发现再生能力最强的是有头无尾的蚯蚓段,有些种类的蚯蚓断尾后,甚至只需数天到数周就可以完成再生。这是因为蚯蚓的尾部只有消化管和肛门,而消化管多一段少一段并不影响整个消化系统的运作。所以,多数蚯蚓为了快点完成再生,还会牺牲消化管的长度,早早长出肛门了事。因此缺少尾部的蚯蚓再生后,往往会比之前的个体短(体节数减少)。

然而,若是把蚯蚓的头部切掉,则需要数个月才能再生出完整的头部。因为蚯蚓的脑、生殖器官等重要器官都集中在头部,长出这些器官要花费更多的时间和更多能量,成功率也较低。

而“掐头去尾”对大部分蚯蚓来说是一种致命的打击,不过也有蚯蚓完成了“挑战”。研究者在实验室把夹杂带丝蚓(Lumbriculus Variegatus,一种生活在泥塘或者浅水池里的蚯蚓)同时切掉头和尾,结果21天后,夹杂带丝蚓成功长出了头和尾并存活。

3.蚯蚓那么多种,再生能力也不同

上文中我们已经看到,不同种的蚯蚓再生能力差异很大。世界上的蚯蚓大概有2500多种,我们常见的陆正蚓(Lumbricus Terrestris),也就是平时土里常能挖出来、用于钓鱼的那种蚯蚓,再生能力就很差。而研究中多采用的赤子爱胜蚓(Eisenia Fetida),再生能力就比较强。

有趣的是,和壁虎主动断尾一样,有些蚯蚓还可以“自我了断”。研究者发现:夹杂带丝蚓在环境温度发生变化时,会主动在第48体节处发生断裂,两段身体可以分别再生出头部和尾部。

此外,线蚓属(Enchytraeus,又叫白虫)的某种蚯蚓还会靠把自己主动断成好几截来繁殖后代。这种蚯蚓会自动断成5到10段,每段都会长出新的头部和尾部。

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4.环境也会影响再生能力

再生能力再厉害的蚯蚓,如果被扔到恶劣的环境里,可能等不到再生就一命呜呼了。许多环境条件都会影响蚯蚓的再生,例如温度、氧气浓度、土壤含水量、土壤中养分等。

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和我们人类不同,蚯蚓是一种变温动物,这意味着它的体温会随着环境温度的变化而改变。环境温度对蚯蚓的新陈代谢、生长发育以及繁殖有很大影响,因此蚯蚓的再生速度也会受到影响。有研究认为,蚯蚓在25℃的条件下,再生速度比20℃和30℃都要快。

而氧气浓度则会对水生蚯蚓的再生产生影响。氧气浓度低时,蚯蚓再生速度缓慢;但氧气浓度过高时,蚯蚓会发生死亡。同时,营养条件好的蚯蚓,再生速度更快,饥饿或营养不良会减慢蚯蚓再生速度。

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