你见过壁虎断尾,也可能听说过海参把内脏喷出来保命。但你可能没想过,哺乳动物里也有这么一位狠角色——被抓住的时候,它直接把背上那块皮脱掉,用皮开肉绽换一条命。
这不是段子。非洲刺毛鼠属(Acomys)的成员,就把自割这套逃生策略,硬生生扩展到了哺乳动物身上。
说起来,自然界的逃生术多少有点"舍不得孩子套不着狼"的意思。断尾弃肢寻常见,喷射内脏也时有发生。相比之下,哺乳动物很少拿自己的身体零件去赌命。非洲刺毛鼠是个例外。
这种鼠原生地在非洲和中东,体型和模样都和小鼠很像,背部有很硬的刺状毛,像刺猬的尖刺一样,所以得名"刺毛鼠"。
它到底有多容易脱皮?科学家在野外采集活体样本用于研究时,它们在挣扎中就会导致脱皮,脱皮面积最多能达到背部的60%。刚被抓住,立马表演脱皮逃命绝技。
一只货真价实的脆皮鼠。普通实验小鼠的皮肤抗拉强度约为刺毛鼠的20倍,扯断它消耗的能量是后者的近77倍。别的鼠皮肤是耐磨工装,刺毛鼠的皮肤简直是纸皮糊的。
但有意思的地方在于,非洲刺毛鼠的皮肤只会在特定情况下显现脆皮特性。它们生活中穿梭于灌木丛和岩缝,这类狭窄的鼠道却不会把皮肤剐蹭掉。
解剖之后,答案浮出水面。非洲刺毛鼠背部皮肤并不是均匀的一张皮,而是由许多重复的六边形单元构成:具有韧性的胶原蛋白纤维构成边界,内部则由脂肪或毛囊填充。而普通小鼠的皮肤,没有明显的连续几何结构。
这种连续六边形网格形成了定向裂开结构:平着拉的时候,网格韧性十足;向外拽的时候,力量就会集中到格子边缘,快速形成裂口。它有点像衣服拉链,特定方向才容易拉开;又有点像水面上的一大块薄浮冰,沿着冰面推挤可能不会有事,但垂直轻敲,冰面就很容易开裂。
对一只辛苦捕食的猛禽而言,一个俯冲抓到非洲刺毛鼠,好像抓住了,但又好像没抓住。再次起飞时,爪子上只有一撮鼠皮和一丝鼠香。
那么问题来了:掉皮之后,它怎么活?
命运的所有馈赠,早已在暗中标好了价格。自割这一逃生策略虽然能苟活,但代价是惨重的:断尾的蜥蜴平衡力会变差,还很难找对象;缺胳膊断腿的节肢动物觅食艰难。即便断肢可以重新长回来,这个过程无疑会消耗大量能量。
对选择了脱皮的非洲刺毛鼠来说,风险更是巨大。皮肤是非常重要的器官,不仅布满了血管和神经,更是外界的屏障,抵御着无处不在的细菌。脱皮逃生后的首要问题,就是如何避免失血过多。要是前脚刚甩掉捕食者,后脚就倒在自己的血泊中,也很凄惨。
这时候,真皮层的六边形网格又起到了关键作用。它们的毛囊、脂肪、血管和神经等重要结构,主要位于六边形网格单元内部。脱皮时伤口沿着六边形网格边界撕开,对单元内部的破坏就是有限的。它们就好比一艘做了水密隔舱的船,一两处的破损并不会让整体面临巨大威胁。
得益于这种特殊结构,它们受伤时血管和神经被扯断的概率大大降低,能减轻出血,甚至连痛觉也会被削弱。
摆脱危险之后,就该考虑伤口愈合了。绝大多数动物的皮肤修复方式是用纤维快速填补伤口,形成结实却粗糙的瘢痕。虽然能快速堵住创口、避免感染,但内部的毛囊、皮脂腺、肌肉等精细结构却会永远丧失。
对非洲刺毛鼠而言,这就行不通了。它们可以一时不要皮,但并不能一直不要皮。如果特殊的六边形几何结构不能得到修复,下次遇险就会陷入无皮可脱的绝境。
好在,非洲刺毛鼠还有哺乳动物中罕见的再生能力。与普通小鼠受伤后主要形成瘢痕不同,非洲刺毛鼠的ERK等生长信号在创口封闭后仍维持较长时间,让细胞持续修复,而不是快速长完瘢痕堵住伤口就完事。所以非洲刺毛鼠能恢复真皮、毛发、皮脂腺和部分皮下肌肉。研究中,6个直径约4毫米的伤口中,有5个在受伤后第3天就重新长出了表皮,随后毛囊也重新发育。
这样一来,下次再遇险的时候,它们又有新的皮可以丢了。
这也正是大家关注非洲刺毛鼠的原因。人类严重烧伤和大面积创伤最棘手的,就是瘢痕挛缩、毛囊和腺体缺失以及感觉恢复不全。非洲刺毛鼠提供了潜在的研究方向:
- 能否让免疫反应从"赶紧结疤"转向有秩序的重建?
- 能否让支撑细胞重新使用发育时期的图纸,以便完全修复伤口?
- 能否模仿六边形蜂窝分区,设计既能限制损伤、又利于修复的人工皮肤或伤口材料?
这些设想距离真正用于临床还有很长的路,但至少非洲刺毛鼠让我们看到了一种可能:伤口修复并不一定只能以疤痕收场。
一只被抓住就脱皮的老鼠,身上藏着的是一套关于"如何拆掉自己、又如何把自己装回去"的方案。这套方案能不能帮到人类,还需要时间回答。
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