科学|吃多了肚子容易长赘肉?对于它来说只是长胳膊而已

出品:科普中国
作者:苏澄宇
监制:中国科学院计算机网络信息中心
吃太多了 , 肚子先长肉 , 这是很多人的烦恼 。 对人类来说 , 吃下去的多余脂肪被消化吸收后 , 会先进入血液 , 再进入内脏 , 然后是腰腹 , 接下来就是屁股、四肢、面部 。 这也是为什么经常看到一个人长胖先胖肚子 。
但 , 我们的红烧海葵 , 不对 , 海葵 , 它吃多了不长肚子 , 长胳膊!
吃得越多 , 长的“胳膊”也越多
如果你用某度搜索海葵 , 第一页里必然出现这些搜索结果:海葵怎么吃?海葵怎么做?海葵的功效?这就是吃货的力量 。
海葵的长相 , 乍一看以为是植物 , 但其实它是一种动物 , 而且还是吃肉的动物 。 海葵捕食用的工具是它们的触手 , 也就是“胳膊” 。 触手上都是刺丝囊 , 刺细胞的顶端有一个刺针 , 渗出的毒液可以麻痹猎物 。
科学|吃多了肚子容易长赘肉?对于它来说只是长胳膊而已
△一个成体星虫爱氏海葵 图源:Wikipedia
但你怎么都想不到 , 它的触手数量居然和它的胃口成正比 , 即 , 吃的愈多 , 触手愈多 。
科学家怎么知道的?
当然是用检验真理的万金油--做实验 。 艾萨姆 · 伊克米(Aissam Ikmi)是研究发育生物学的科学家 。 他在实验室里养了一些海葵 。 有一天他发现 , 这些海葵的进食量和触手数量之间似乎存在联系 。
一般来说 , 海葵刚出生的时候 , 只有四个基本触手 。
科学|吃多了肚子容易长赘肉?对于它来说只是长胳膊而已
△海葵的触手发育过程 , 长出了最初的四个小触手 图源:Anniek Stokkermans/Embl
随着身体的发育 , 触手越长越多 。 不同的种类的海葵到成年的时候会有不同数量的触手 。 星虫爱氏海葵(Edwardsia sipunculoides)成年之后会有16个触手 。
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△幼体星虫爱氏海葵有4个触手 , 成年后会有16个触手 图源:文献1
有些时候 , 伊克米给的食物比较多 , 海葵三四天就可以长出一对新的触手 。 但如果 , 给它们的食物比较少 , 它们长“胳膊”的速度就比较慢 。
根据这一观察 , 科学家做出了一个假设 , 即海葵吃得越多 , 触手越多 。
但这些只是科学家的简单观察和推测 , 并没有大量的数据来支撑这一想法 。 因此 , 接下来他就要验证自己的假设 。
伊克米养了超过1000个星虫爱氏海葵(Edwardsia sipunculoides) , 用丰年虾喂养它们 。
科学|吃多了肚子容易长赘肉?对于它来说只是长胳膊而已
△丰年虾 , 海葵的食物 图源:Wikipedia
【科学|吃多了肚子容易长赘肉?对于它来说只是长胳膊而已】实验过程中 , 研究人员让海葵先饱几天 , 再饿几天 , 不断循环 , 然后记录它们长出触手的数量和位置 。 实验一直持续了6个多月 。 最后 , 研究人员将结果绘制成一张“触手图” , 即海葵触手长出顺序的图 。
科学|吃多了肚子容易长赘肉?对于它来说只是长胳膊而已
科学|吃多了肚子容易长赘肉?对于它来说只是长胳膊而已
△幼体到成体的触手发育顺序图源:文献1
研究发现 , 没吃饱的时候 , 海葵触手增长变慢 , 甚至不长触手了 。 但如果食物一给足 , 它们马上重新焕发生机 。
要得到严谨的实验结果 , 只是观察数量还是不够的 , 还得做定量分析 。
科学家用赫斯特染色法 , 对海葵进行了染色 , 这样就可以在荧光显微镜下观察标识的DNA 。
下图中 , 白点就是标识的DNA 。 可以清楚地看到 , 喂食的情况下 , DNA数量明显更多 , 这说明它发育速度较快 。 不喂食的情况下 , DNA数量明显减少 , 说明它的发育速度比较慢 。
科学|吃多了肚子容易长赘肉?对于它来说只是长胳膊而已
△图源:参考文献1
之后 , 科学家又用了另一种染色剂 , 氟硼荧(BODIPY) , 对海葵进行染色 。 这里插个话 , 氟硼荧 , 这是一种荧光染料 , 特别适合活体细胞的染色 。 氟硼荧只能吸收和发射的波长范围是 , 小于600nm的可见区域 , 发绿光 。 很酷对不对!
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△在紫外线下才发光的氟硼荧 , 正常光照下不会发光 图源:Wikipedia
经过染色 , 在紫外光下 , 吃饱了食物的海葵 , 触手生长的位置绿色荧光特别明显 , 说明细胞活跃 , 而那些没吃东西的海葵则反之 。


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