2015年2月26日 星期四

海綿寶寶的超能力


海綿寶寶的3D電影:【海綿寶寶:海陸大進擊】正在各大電影院熱映中。首輪快播完了啦,你消息很不靈通。電影中海綿寶寶與派大星、章魚哥、蟹老闆為了搶救比奇堡而變身為超級英雄,看完預告片,海綿寶寶憨傻的笑聲一直在我腦裡迴盪……(抱頭)


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來源
真正的海綿當然是沒辦法穿上方褲褲還變身為超級猛男(by the way海綿大部分時間行無性生殖,而且是雌雄同體喔),但是在自然界中,海綿也有著不可思議的超能力



先來介紹一下海綿。海綿泛指多孔動物門(Porifera)的生物。海綿不具有任何器官,而且只有兩種細胞,它們的身體上有許多孔洞(所以才叫多孔動物嘛),利用細胞上的纖毛擺動,讓海水通過這些孔洞,過濾細菌或是其他浮游生物,這就是海綿攝食的方式。沒有脊椎、肌肉、神經,也不具備運動的能力(其實有少數的海綿可以短距離移動),分不清它的正面背面左邊右邊(也就是沒有體軸(bodyaxis)啦),堪稱是構造最簡單的動物,從化石證據來看,也是最古老的動物。

構造這麼簡單的海綿,能有甚麼樣的超能力? 當然不是煎美味蟹堡或是抓水母啦,而是辨識非我(identify non-self)的能力。當你把兩種不同的海綿絞碎,放在同一個水缸中,你泥中有我,我泥中有你,彷彿要一輩子無法分離了,這時你猜會發生甚麼事呢?

1979年期刊《科學》上發表了一篇關於海綿的免疫能力的論文,研究者利用組織移植的實驗,來看海綿是不是有辨認非我細胞的能力。結果發現,當兩塊同種海綿接觸的時候,海綿的組織會癒合;而若是把兩塊不同種的海綿放在一起,它們會互相排斥。
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海綿移植實驗:圖A為同種移植,圖B為異種移植
來源:W.H. Hildemann, I.S. Johnston, P.L. Jokiel, Immunocompetence in the lowest metazoan phylum: transplantation immunity in sponges, Science 204 (1979) 420–422.
所以,當兩種不同的海綿組織碰到一塊,它們會自動尋找與自己相同的組織,癒合在一塊,若是遇到與自己不同的組織則會排斥,然後你就能夠從一團稀泥中,得到兩塊壁壘分明的海綿!這樣分辨外來者與自我細胞的能力,正是細胞免疫的第一個要件,不然要是你的白血球到處攻擊自己人不就天下大亂啦!所以海綿可說是細胞免疫的始祖,你今天擁有的勇健的免疫系統,就是從這簡單動物上「辨識非我」的能力開始的,你怎麼能不感謝海綿呢?


老實說,我們對海綿這種生物的了解還相當的少,例如海綿的幼體與生殖方式,還有下列這個影片介紹的肉食海綿。這些海綿沒有濾食構造,而是利用帶有黏性的骨針將誤入海綿中的小型動物困住,再慢慢將它消化,與捕蠅草有幾分相似。





海綿寶寶只是一部用來搏君一笑的卡通,卡通中的設定自然有許多不合常理之處。例如,海星在淺海可算得上是兇殘的掠食者,許多小型動物都是它的獵物,其中也包括海綿。海綿寶寶與派大星的睡衣派對,在真實的海底世界裡大概會演變成兇殺現場吧。

先別急著崩潰,卡通裡還是有些事情比你想像中貼近現實的。松鼠雖然不可能像珊迪一樣戴著潛水頭盔在海底生活,但它們卻可以用狗爬式游泳喔XDD看看這個影片輕鬆一下吧!




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