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大家好
我是老姜
感谢您走进混沌知识库
又有小朋友跟我提问
说神二十带上那三种生物到底是干什么用的呀
涡虫这个东西
用起来很广泛很广泛
但是我首先要跟大家讲讲涡虫强大的再生能力
涡虫那个强大的再生能力呢
是一八一四年被人们发现的
结果这两百多年来
涡虫啊
都快点被人类玩坏掉了
重点是给它切坏掉了
恐怕这要提到我们学生物
尤其是学现代遗传学那些生物的人的一些恐同经历了
最经典的就是现代遗传学之父摩尔根一手刀法
一八九八年
也就是八十年后
一条仅仅两米长的涡虫在摩尔根手里被切成了二百七十九块
而在一周之后
摩尔根就成功得到了二百七十九条完整活体的涡虫
这就是涡虫它恐怖的再生能力
而利用现代化精密的机器
这个切割
能切割成多少份呢
二十一万份
所以说
时至今天
把这条两厘米长的涡虫给它切断发育成完整的个体
已经是学生物学尤其是遗传学里最基本最基本的一个操作了
所以说
我要提到学生物的人一些不好的回忆了嘛
甚至你可以直接割它的头部
让它长出两个脑袋来都可以
以及你想让它长成的任何的奇奇怪怪的那种东西都可以
所以说
总人人就就要
要恶
恶作剧玩
然后把
把涡虫切成了各种各样的形状
然后最后呢
又摆成字母
涡虫就是它强大的再生能力
当然
生物学家们不是为了好玩才去切涡虫的
而是研究相关的作用跟机制
比如说早期的经典的头胸尾三段切割
变成三条涡虫
这是向我们直观的展示了涡虫的强大的再生能力
涡虫的多能干细胞呢
在伤口上聚集并且分化为缺失组织
这个过程涉及到了wnt
贝塔连环蛋白等等信号通路的精确调控
进行相关研究呢
有利于揭示再生的机制是什么样子的
人的肢体再生呢
现在只能在小孩子身上有一点点
而且呢
就只限于指尖那么一点点
所以就是说
小孩子指尖断了
最后能慢慢长好
是有这个说法的
所有的动物
它都有一定的再生能力
为什么涡虫这么强
研究好了涡虫它这个为什么有这么强的再生机制
对我们以后的断肢再植啊
对于生物电呢
对于基因呢
以及对于各种各样的医学手术上
都有大用处
结合生物电信号的干预机制
可以就对涡虫的这个生轴极性进行调控
比如说我们电场作用导致涡头的双头个体的产生一电
它哎
插两个脑袋
这有利于揭示生物电在细胞命运里决定性的作用
涡虫是一个非常典型的扁形动物
所以说
它也简单
宇航员呢
通常不具备一些生物学基础
所以说涡虫然后他们来割
是最合适不过的
好处也非常多
首先
涡虫好养
生长发育快
再生能力强
在太空实验作为高效的一种低维护模型
从而实现快速验证的再生生物学的问题
你不用怎么维护它
它呢
就自己长出来了
二
一个空间微重力环境下
涡虫切割了之后
再生的速度还是那个样子吗
它还能为我们轻而易举的塑造出来两个头吗
这都是可以研究的玩意儿
而且在微重力环境下
它生物电信号的通路模式有没有在变化
这都有助于研究重力还有跟再生过程之间的影响
当然
微重力跟辐射也会影响一些关于基因上的问题
比如说影响它再生基因的表达
这些东西
那我们就看后面去的慢慢的实验吧
就不只是我们带
其他的也带
所以说
涡虫在切割呢
就这实验
在太空下展开
可以揭示微重力啊
太空辐射啊
对于生物干细胞再生能力的影响
当然是非常具有科研价值的
斑马鱼也是带上太空的经典生物
斑马鱼重点是在于观察胚胎
它体型非常小
繁殖的周期呢
很快很快
而且它的胚胎基本上是透明的
体外发育
这个特点让我们研究脊椎动物的发育成为它就变成了一个理想模型
我们每时每刻都可以看清楚它透明胚胎发育的过程
它是明显的嘛
就在那摆着呢嘛
而且呢
斑马鱼体内别看很简单
但是它体内的神经跟内脏系统
跟人类呢各种脏器官可以进行一个简单的对应
所以说
我们通过显微成像
观察它受精器官形成的整个过程
分析受精卵分裂
细胞迁移
再到胚层分化
再到关键的发育事件
有利于精确的量化整个胚胎发育的动态过程
斑马鱼繁殖能力强
一次呢
就可以发育出来几百颗透明的胚胎
那么通过高筛选的药物
高通过量药物筛选它
还有基因功能分析
就有利于找出来我们最合适观察那个寻找发育的调控基因跟筛选突变体
此外呢
在斑马鱼身上
我们也可以比较方便跟简单的去做一些基因编辑技术
比如说可以对斑马鱼特定的基因进行消除或者插入
最后呢
成者就实现一下它发育通路功能的验证
看一看基因跟治病到底有啥研究
所以说
斑马鱼它的特点就注定了它在微重力下研究它是很有意义的
太空微重力环境下
斑马鱼的胚胎发度
速度
胚层运动可能都发生变化
从而就揭示了地球重力对于整个生物发育过程的影响
而且呢
通过太空辐射的影响
还可以影响斑马鱼胚胎的影响
比如发育有没有毒性测试这玩意儿都可以
也可以评估人类胚胎在太空辐射下潜在的发育风险
一旦要真要建立基地
那么肯定就会有女宇航员怀孕
那么人类的胚胎到时候在太空基地的发育会不会受到太空辐射的影响
那一切都得从斑马鱼身上下来先来看一看
至于链霉菌呢
大家就可能有点陌生了
链霉菌啊
它不是传统意义上的生物
它算是个生物活性物质
而且呢
它能够合成抗生素
酶以及植物激素等等
那么我们可以通过抗病原菌调节植物的激素水平来促进农作物生长
具有生长快速跟生物防治等等功能
而这个链霉菌呢
呃
还可以直接的改善土壤
这种微生物的作用呢
它不是来做实验的
而是它本身自己就是一个实验
本身在陆地上
链霉菌啊
对多种的病原有潜质防治作用
它可以分泌有机酸来提高磷钾等矿物质的可溶性
最终不就改善了土壤养分的这种利用程度嘛
土壤就能吸收更多的磷钾肥啊
最终就实现了植物对养分的吸收跟利用
甚至在干旱跟这个盐碱地的环境下
链霉菌还能产生一个聚酮类刺激的代谢产物
叫做蝶链酸
从而刺进植物根系的生长
并且提高抗逆性
把这个链霉菌带到太空
太空糊适和微重力肯定会直接影响它的代谢产物以及群落结构
那么在这种环境下
土壤微生物群落的动态和功能变化
也就是必须我们要研究的了
因为还是老姜说的那句
日后你要在太空开基地
你必定会涉及到种养殖的问题
一旦涉及到种养殖的问题
那你就必须要涉及到生物链
涉及到整个系统的再生
那么可以实现你对各种有机质废物的降解
必然人会产生垃圾嘛嘛
会产生厨余嘛
对这玩意儿进行降解循环
然后再利用
以后发展外星的农业或者太空空间站的农业
就埋下了关键的一笔
缺不了链霉菌的
凡是代链的
肯定都有链式反应嘛
它在太空中生长的特征
还有刺激代谢的研究
也可能能帮助我们发现新型的生物活性化合物
到时候可能就不是链霉菌了
是链霉菌二代或者等等反这链霉菌对于土壤改造以及生物再生系统的积极作用
有利于人类未来的太空种菜
那么可能在医疗研究上也会有作用
所以说
带入这个太空的斑马鱼
涡虫 链霉菌
其实都是非常非常典型的生物
斑马鱼有利于胎胎的研究
刚才有没有了它透明的涡虫有利于太空环境下再生的研究究
而霉菌菌
那完全就为了我们以后实现太空或者说是外星种菜
发展一个可以再生循环系统的都具种生物链来进行实验的
三种生物都有很强的针对性
这对于人类未未来在太空的发展都具有重点的意义义哈
带上去的三生命命都干啥
这一下子老姜大家解释释楚了吧
我劝大家呢
少看看大国崛起
多想想小民未来
今天啊啊
将会给推荐入一个重磅内容
就是五一节
它从来就不应该被歌颂
劳动光荣
感谢您的收听
我们下一个混沌知识库的故事
再见