如果你在海滩边看到一个直径不到5毫米的透明小东西,大概率不会多看一眼。

但如果我告诉你,这个比指甲盖还小的水母,可能已经"活"了几百年了呢?

它的名字叫灯塔水母(Turritopsis dohrnii),体长4.5毫米,体重几乎可以忽略不计。但在整个动物界,只有它做到了一件连人类都不敢想的事——返老还童。

而且不是一次。是理论上无限次。

灯塔水母的成年水母体(水母型),透明钟形身体中央可见鲜红色十
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灯塔水母的成年水母体(水母型),透明钟形身体中央可见鲜红色十

先纠正一个误区。灯塔水母不是真正的水母——至少不是你我印象中那种在海里飘来飘去的巨型水母。它属于水螅纲(Hydrozoa),和珊瑚、海葵是远房亲戚。身体透明得像一小块果冻,中央那个鲜红色的十字形结构是它的胃,从外面看得一清二楚。成年个体有80到90条细如发丝的触手,从伞缘向外伸展,像一顶长了穗子的微型降落伞。

1883年,这种生物在地中海被首次记录。之后的100多年里,没人觉得它有什么特别——毕竟,水母嘛,生了死,死了生,有什么稀奇。

转折发生在1996年。意大利研究者Piraino等人对4000只不同发育阶段的灯塔水母做了一组实验:饥饿、骤然改变水温、降低盐度、机械损伤。结果,这些成年水母没有死。它们收缩身体,退化触手,把自己缩成一个不到1毫米的小肉团,沉到海底,然后——变回了幼年的水螅体。

灯塔水母钟形体的极端微距,红色十字形胃清晰可见,这是它最醒目
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灯塔水母钟形体的极端微距,红色十字形胃清晰可见,这是它最醒目

这个过程叫"转分化"(transdifferentiation)。翻译成人话就是:一种已经成熟定型的细胞,直接变成了另一种成熟细胞。你可以把它理解成——一栋已经盖好的房子,把砖拆下来重新搭成了一个完全不同结构的房子。而且砖还是原来那些砖。

在24到72小时内,灯塔水母的成熟细胞会"去分化",退化成类似干细胞的状态,然后重新发育成水螅体。水螅体附着在海底,通过无性出芽,可以长出一个新的水螅体群落,再释放出新的水母。原来的一只水母,可以变成一个群落,再变成几十只、上百只基因完全相同的水母。

换句话说,它不是"续命",是"倒带"。

这就有意思了。普通水母的生命周期是一条单行道:受精卵→浮浪幼虫→水螅体→成年水母→繁殖→死亡。灯塔水母在生命终点前踩了刹车,掉头开回起点,然后再来一遍。理论上,只要不被吃掉、不病死、不被冲上岸,它可以一直循环下去。

灯塔水母在逆生长过程中收缩成的"包囊"阶段,附着于海底,触手和
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灯塔水母在逆生长过程中收缩成的"包囊"阶段,附着于海底,触手和

2022年8月,西班牙奥维耶多大学的团队在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了一项研究。他们测了灯塔水母的全基因组——约3.9亿个碱基对——然后拿它跟一种近亲、不会返老还童的深红水母(Turritopsis rubra)做了比较。

差异在哪?灯塔水母体内与DNA修复和保护相关的基因拷贝数,大约是深红水母的两倍。这意味着它能更高效地修复受损的DNA。此外,它还有一些独特的基因变异,可以抑制细胞分裂过程中端粒的退化——而在人类和其他大多数动物体内,端粒缩短正是衰老的标志之一。

研究者还发现,在"倒带"过程中,灯塔水母会沉默掉一批与发育相关的基因,让细胞回到类似原始状态,同时激活另一批与多能性相关的基因——就像按下了"重置"按钮。

当然,这些发现距离"人类永生"还差十万八千里。灯塔水母和我们差了至少6亿年的进化距离,它的机制能不能在人体里复制,目前完全是未知数。

灯塔水母的水螅体群落,附着在海底硬质基底上,每个水螅体顶端有
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灯塔水母的水螅体群落,附着在海底硬质基底上,每个水螅体顶端有

另一个有意思的事:灯塔水母正在悄悄占领全球海洋。

美国宾夕法尼亚大学的Maria Pia Miglietta在研究灯塔水母的种系时,比较了来自日本、意大利、西班牙、新西兰、美国东海岸和巴拿马的样本。结果令人大跌眼镜——所有样本的线粒体16S基因完全一致。这意味着它们是同一个物种,而且是近期才扩散到全球的。

一个4.5毫米的水母,自己游不了多远。它是怎么漂洋过海的?答案是人类的船。远洋货轮的压载舱需要抽海水来保持平衡,灯塔水母的幼虫和水螅体就被抽了进去,到了另一个港口再被排出来。全球贸易的航线,就是它的免费航班。更有意思的是,它会根据水温改变外形:热带水域只长8条触手,到了温带水域触手数量能飙到24条甚至更多。这个伪装术让科学家花了很长时间才意识到它的全球分布。

灯塔水母触手捕食微小浮游生物的微距特写,细丝状触手上密布刺细
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灯塔水母触手捕食微小浮游生物的微距特写,细丝状触手上密布刺细

说到吃,灯塔水母是肉食性的。浮游生物、鱼卵、小型甲壳类都是它的菜单。触手上的刺细胞能麻痹猎物,再卷入口中。别看它小,1982到1985年间,山东沿海六县发生过6起因误食混入虾皮虾酱中的灯塔水母导致的中毒事件,涉及466人,1人死亡。

但真正让"永生水母"这个说法需要打个引号的原因是:它虽然理论上不会老死,但在现实中照样会死。被鱼吃了,被海龟吞了,被海葵缠住,被冲上岸晒干——这些死亡方式跟普通水母没有任何区别。中山大学徐润林教授还曾对1996年那篇原始论文的方法学提出质疑,认为实验设计存在缺陷,"永生"的说法可能被夸大了。

所以,准确的说法是:灯塔水母不会因为衰老而死亡。但"不会老死"和"不会死"之间,隔着一整片海洋里所有的嘴。

4.5毫米,透明如果冻,胃是红色十字。它可能已经把生命倒带过几百次了,也可能明天就被一条鱼一口吞掉。永生这种事,在实验室里是一回事,在海里——是另一回事。