相信每一位生物老師都給學(xué)生講過蚯蚓的再生能力。
而每一個相信蚯蚓再生能力強大的人，也基本上都聽過這么一則冷笑話。
蚓一家這天很無聊，小蚯蚓就把自己切成兩段打羽毛球去了，蚯蚓媽媽覺得這方法不錯，就把自己切成四段打麻將去了，蚯蚓爸爸想了想，就把自己切成了肉沫。
蚯蚓媽媽哭著說：'你怎么這么傻？切這么碎會死的！'
蚯蚓爸爸弱弱地說：'……突然想踢足球?！?/p>
別看這是則冷笑話，這里面說的都是有事實依據(jù)的。
因為蚯蚓的再生能力，真的沒有想象中強，禁不起折騰。
首先，并非所有蚯蚓都具有強大的再生能力。
蚯蚓屬于環(huán)節(jié)動物門，由皮膚及肌肉構(gòu)成一環(huán)一環(huán)的體壁，每一環(huán)為一個體節(jié)。
世界上大概有2500余種蚯蚓，而不同種類的蚯蚓，其再生能力差異是非常大的。
例如我們平日最常見的陸正蚓（Lumbricus terrestris），就是一個分身乏術(shù)的戰(zhàn)五渣。
它們的再生能力極差，可能切成兩半來打羽毛球的成功率都不高，就別想踢足球了。
陸正蚓
可謂同蚓不同命，例如赤子愛勝蚓(Eisenia fetida)從頭到尾就都有很強的再生能力。
所以，赤子愛勝蚓也是實驗室的?？?，經(jīng)常被科學(xué)家切來切去做實驗。
不過，想要將赤子愛勝蚓切成20幾段，順便組一次足球賽還是夠嗆。
因為除了蚯蚓種類不同外，切割手法、生存環(huán)境、剪切位置以及體節(jié)長度等，都會影響到蚯蚓的再生能力。
赤子愛勝蚓
赤子愛勝蚓大約有有95~155個體節(jié)。
曾經(jīng)就有人將赤子愛勝蚯蚓切成18個體段，分別為有頭無尾、無頭無尾、無頭有尾這三個類型。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對于不同位置切割的蚯蚓來說，存活率差別就不小。
其中，有頭無尾的體段再生能力是最強的，其次是無頭無尾體段，最后才是無頭有尾體段。
除此之外，剪切后蚯蚓的體節(jié)數(shù)越多，蚯蚓階段的存活率也越高，呈正相關(guān)關(guān)系。
所以說，上面這則笑話最大的漏洞其實是蚯蚓媽媽和蚯蚓爸爸的身份，畢竟蚯蚓都是雌雄同體的。
蚯蚓前段有一個生殖環(huán)帶（clitelum），盡管雌雄同體但還需異體受精
說到“再生”（Regeneration）這個話題，其實和“永生”一樣都非常令人著迷。
可能永生這個話題還離我們太遠，但器官再生就顯得沒有那么空中樓閣了。
往更好的方向設(shè)想，像換汽車零件一樣縫縫補補，或許還能實現(xiàn)另一種意義的“永生”。
此外，那些具有再生能力的生物，也一直在給我們帶來希望。
例如蠑螈、蜥蜴、水蛭、海星以及渦蟲等生物，就都有著不同程度的再生能力。
動物機體再生的策略并非一成不變，可以分為三種類型。
第一種是原本不會發(fā)生分裂的細胞，在器官組織受損后重新開始分裂和增值來修復(fù)損傷。
例如火蜥蜴（Salamandra salamandra，也叫火蠑螈）的心臟受損后，其機體的細胞就會不斷分裂，并能成功修復(fù)損傷的器官。
事實上，人類在某種程度上也具有這種修復(fù)能力。
在人體的所有器官中，肝臟的再生能力就是最為強大的。
人類的肝臟被切去一部分或受損后，肝細胞會迅速增殖以補充丟失、受損的肝組織。
在短時間內(nèi)，受損的肝臟可恢復(fù)到原有體積。
所以，對肝移植捐獻者來說，不出半年捐出去的那部分肝就能長回來了。
盜火者普羅米修斯遭受詛咒——被禿鷲每日叼食肝臟，而到晚上他的肝又恢復(fù)原樣，第二日再被周而復(fù)始地叼食
當(dāng)然，人類肝臟的這種修復(fù)能力也是有限的。
如果切除的部分越大，恢復(fù)的能力也就會越差。
有研究認為，人類可以耐受損失70%的肝臟。
除此之外，從成人向兒童和從兒童向成人的肝移植手術(shù)還能看出，肝臟還有將自己大小調(diào)整到適應(yīng)機體代謝需求的驚人能力。
但生物的每一個部位的細胞類型都是不同的，只靠細胞增殖可無法完成再生。
而第二種器官再生，則屬于機體內(nèi)的某類特殊的細胞，在特定的條件下會停止原來的分化過程，并進入一種更加靈活的分化模式。
它們可以變成受損傷組織的細胞，來修復(fù)當(dāng)下?lián)p傷的器官。
壁虎斷尾
這也涉及到去分化與轉(zhuǎn)分化兩個概念，主要發(fā)生在動物的肢體再生中。
我們熟悉的蜥蜴斷尾再生、蠑螈的斷肢再生以及斑馬魚的斷鰭再生等，都擁有類似的再生模式。
例如，蠑螈的斷肢殘端的多核肌纖維細胞的細胞核會增大，然后變成為單核的成肌細胞。
這些成肌細胞可以重新進入細胞周期，具有活躍的分化潛能。
第三種再生策略，也是最讓人類心馳神往的，其關(guān)鍵在于擁有分化能力的干細胞。
當(dāng)器官與組織受到損傷時，這些干細胞就會涌入這些位置，并迅速完成自我修復(fù)再生的過程。
干細胞是一類具有自我復(fù)制能力的多潛能細胞，被稱為“萬用細胞”。
而根據(jù)干細胞發(fā)育潛能也可分為三種類型：全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞。
其中，全能干細胞具有形成完整個體的分化潛能，如受精卵。
多能干細胞則具有分化出多種細胞組織的潛能，如胚胎干細胞。
而單能干細胞則分化潛能最弱，只能向一種或兩種密切相關(guān)的細胞類型分化。
盡管，人類誕生的最初也存在著各種干細胞。
但在胚胎的發(fā)育，隨著分化的越來越復(fù)雜，細胞的全能型也在一步步地丟失走向功能化。
而按照發(fā)育階段分類，干細胞也可以分為胚胎干細胞和成體干細胞。
人類成體，基本已徹底失去了“殘體再生”的這項能力。
類似的，隨著物種的進化，越高級的生物再生能力也在一點點地丟失。
相對來說，越原始的生物，其再生能力也就越強。
例如渦蟲（planarian），就是目前所知的再生能力最強的生物。
渦蟲，一種可愛的水平
它們具有幾乎無限的再生能力。
無論是橫切、縱切還是斜切，又或是切掉肌肉、皮膚、腸道生殖系統(tǒng)乃至“大腦”...
渦蟲的這些若干體段，在一周左右的時間內(nèi)就能重新長成若干條渦蟲。
別說是切出一場足球賽了，就是賽場場的觀眾都能靠切自己來湊齊。
事實上，科學(xué)家研究再生問題的最初，也是從渦蟲正式開始的。
人類科學(xué)家從18世紀(jì)起，就已經(jīng)注意到渦蟲的不同凡響了。
不過，直到一個世紀(jì)后關(guān)于渦蟲再生的系統(tǒng)研究才開始。
當(dāng)初，靠研究果蠅聞名的遺傳學(xué)家摩根（Thomas Hunt Morgan）就還對渦蟲情有獨鐘。
盡管后來摩根斷定“再生”是個極難解決的問題，便放棄了渦蟲投入果蠅的懷抱。
但摩根也不算辜負渦蟲，他也完成了大量渦蟲再生的實驗。
當(dāng)時，摩根就找到了渦蟲再生所需的最小組織塊。
一條渦蟲，本身體積就很小。
當(dāng)他將渦蟲切割到原本蟲體1/279的時候，這1/279的組織塊竟然還能再生出一條新的渦蟲來。
1907年摩根進行的渦蟲再生實驗
現(xiàn)在我們知道，渦蟲之所以如此強悍，是源于它們體內(nèi)一種稱為“Neoblasts”的成體多能干細胞群。
而Neoblasts也是成體渦蟲體內(nèi)唯一具有增殖和分化潛能的干細胞。
這種細胞在渦蟲體內(nèi)可以發(fā)生遷移、增殖和分化，對蟲體組織器官損傷的修復(fù)或替代具有重要作用。
它彌漫性地分布在渦蟲的整個身體中，占渦蟲細胞數(shù)量的25%~30%。
理論上，只要存在一個這樣的細胞，渦蟲就能像死侍一樣無限重生。
科學(xué)家在實驗室創(chuàng)造出的雙頭渦蟲
渦蟲本身就是一類非常獨特的生物。
盡管結(jié)構(gòu)簡單，但渦蟲與人類細胞、組織和器官是同源的。
到現(xiàn)在，渦蟲仍是研究再生問題最重要的模式生物之一。
而它本身還可以通過橫分裂的方式進行無性繁殖。
所以說，在生存環(huán)境不錯的情況下，喜歡切渦蟲做實驗的科學(xué)家反而是在幫助它們開枝散葉。
研究渦蟲再生問題的終極目標(biāo)，正是實現(xiàn)人類的器官再生。
科學(xué)家一直的夢想都是將受損或因疾病而引起功能性障礙的器官再生出來。
而不是像現(xiàn)在這樣依賴移植，還需要面對排異以及器官供體的問題。
當(dāng)然，人類的器官可再生還遙遙無期，但這并不妨礙我們設(shè)想未來。
說不定這扇重生大門正藏在某種生物身上，等待著我們打開。
*參考資料
齊莉萍，戈峰，周曉東.蚯蚓再生能力的研究.應(yīng)用于環(huán)境生物學(xué)報[J].2002
白桂芬，李冰，劉沛.蚯蚓再生及影響因素的研究進展.赤峰學(xué)院學(xué)報[J].2012
渦蟲再生研究進展.生物學(xué)教學(xué)[J].2008
R.John Davenport.What Controls Organ Regeneration?.Science.2005
朱潔瀅.什么控制著器官再生？.科學(xué)網(wǎng).2017
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