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。
石龙子断尾;海参从肛门处喷出丝状小管 | Wikimedia Commons / Metatron; Lord Mountbatten
相比之下,哺乳动物就很少拿自己的身体零件去赌命。
但凡事总有例外。有这么一种老鼠,被抓住时会快速把那块皮肤脱去,用皮开肉绽来换取逃命机会,成功将自割这一逃生策略扩展到了哺乳动物中。
就这么脱皮逃生 | 参考文献[2]
不要皮的鼠
这种不要皮的鼠来自非洲刺毛鼠属(Acomys)。它们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”。
非洲刺毛鼠属的两个成员Acomys kempi和Acomys percivali | 参考文献[1]
非洲刺毛鼠有多容易脱皮呢?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%。
刚被科学家抓住就立马表演脱皮逃命绝技| 参考文献[1]
这就是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。
然而非洲刺毛鼠的皮肤,只会在特定情况下显现脆皮特性。它们在生活中会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。
解剖发现,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。
非洲刺毛鼠背部皮肤具有特殊的蜂窝状网格 | 参考文献[2]
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。
在无网格和有网格的皮肤受到拉力时,应力分布模拟:在存在网格的情况下,网格边界处的应力最高,最容易开裂 | 参考文献[2]
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。
而此时侥幸逃过一死的刺毛鼠,能带着巨大的创口活下来吗?
掉皮不掉血
命运的所有馈赠,早已在暗中标好了价格。
自割这一逃生策虽然能苟活,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,但这个过程无疑会消耗大量的能量。
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。
所以,对脱皮逃生后的非洲刺毛鼠来说,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,它们真皮层的六边形网格又起到了关键作用。它们的毛囊、脂肪、血管和神经等重要的结构,主要位于六边形网格单元内部。这样一来,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的威胁。
非洲刺毛鼠创缘平整;普通小鼠的创缘可见断裂的胶原纤维和受损的毛囊(箭头)| 参考文献[2]
得益于这种特殊的结构,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。
能反复丢的皮才是好皮
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了。
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。
鼠属和非洲刺毛鼠属伤口愈合过程对比 | 参考文献[4]
这样一来,下次再遇险的时候,它们又有新的皮可以丢了!
一只在故障跑轮中受伤的非洲刺毛鼠Acomys cahirinus,受伤当天、伤后2天、12天、20天和50天的伤口比较 | 参考文献[6]
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。
参考文献
[1] SEIFERT A W, KIAMA S G, SEIFERT M G, et al. Skin shedding and tissue regeneration in African spiny mice (Acomys)[J]. Nature, 2012, 489(7417): 561-565. DOI: 10.1038/nature11499.
[2] KO D, RYU Y C, CHOI J H, et al. A novel fracture lattice in spiny mouse skin facilitates tissue autotomy and regeneration[EB/OL]. bioRxiv, 2026-03-24[2026-09-19]. DOI: 10.64898/2026.03.23.713756.
[3] EMBERTS Z, ESCALANTE I, BATEMAN P W. The ecology and evolution of autotomy[J]. Biological Reviews, 2019, 94(6): 1881-1896. DOI: 10.1111/brv.12539.
[4] MADEN M. Optimal skin regeneration after full thickness thermal burn injury in the spiny mouse, Acomys cahirinus[J]. Burns, 2018, 44(6): 1509-1520. DOI: 10.1016/j.burns.2018.05.018.
[5] VARHOLICK J A, KONDAPANENI R, MADEN M. Spiny mice (Acomys) regenerate wounded whisker pad skin with whisker follicles, muscles, and targeted innervation[J]. npj Regenerative Medicine, 2025, 10: 28. DOI: 10.1038/s41536-025-00415-0.
[6] Pinheiro G, Prata D F, Araújo I M, et al. The African spiny mouse (Acomys spp.) as an emerging model for development and regeneration[J]. Laboratory animals, 2018, 52(6): 565-576. https://doi.org/10.1177/0023677218769921
作者:张应超
编辑:悲催的铊宝宝
封面图来源:参考文献[2]
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