科学家发现幼年短吻鳄的尾巴可以部分再生，而移动过程中很重要

年轻的美洲短吻鳄很脆弱，是鸟类、浣熊和其他短吻鳄的猎物。 一项研究发现，它们的尾巴可以部分再生，这在运动过程中很重要。 摄影：基思

作者：安妮·罗斯

生物学家肯罗从邮箱里拿出一个奇怪的包裹，打开一看，发现一个装着乙醇的泡菜罐子和一条看似变形的鳄鱼尾巴。

在亚利桑那州立大学的一个实验室中，研究内容包括蜥蜴如何再生尾巴。 所以，他见过很多不寻常的动物附肢，但他在2017年10月收到的那一个很特别。 尾巴变色，尖端略微分叉，鳞片异常小。

看起来就像是被砍掉了又长出来了，这引起了我的兴趣。 许多爬行动物都有尾巴再生的能力，包括壁虎和鬣蜥。 但我从未在美洲短吻鳄中听说过它。 它们能长到4米长，依靠尾巴保持平衡并在水中推动自己前进。

经过与同事分析，他们确定这实际上是一条再生的尾巴。 该团队还研究了其他三种鳄鱼物种的再生尾巴，结果于 11 月发表在《科学报告》杂志上。 他们发现，幼年短吻鳄的尾巴可以长到23厘米左右。

“我们很兴奋，我们知道这个发现是伟大的，”生物学家兼研究合著者罗尔斯说。

美洲短吻鳄是已知最大的可以再生断肢的动物。 这一发现可以帮助科学家了解这种能力的进化和功能，有一天可能会用于人类的再生医学。

两条尾巴的故事

所有动物都具有一定的通过再生修复伤口的能力，但存在一个范围。 例如，哺乳动物可以再生少量的皮肤、血管和小神经，但不能再生四肢。 其他动物，例如墨西哥蝾螈，不仅可以再生骨骼和器官组织，还可以以几乎相同的精度恢复失去的四肢。

有些爬行动物可以重新长出尾巴，但有时它们的效果不如原来的尾巴。 例如，绿变色龙甩掉尾巴以避免捕食者后，再生的尾巴用软骨而不是骨头加固。 这在进化上是有利的，因为骨再生比软骨再生需要更多的时间和精力。

的团队检查了四条再生的美洲短吻鳄尾巴，这些短吻鳄尾巴是由路易斯安那州野生动物和渔业部安乐死的令人讨厌的短吻鳄（他收到的第一个“神秘”包裹就是在那里邮寄的）。 它们都来自幼年鳄鱼。

为了检查尾巴的解剖结构，研究人员使用了 X 射线机、磁共振成像和传统解剖。 他们发现短吻鳄的再生能力介于蜥蜴和哺乳动物之间。

“我们发现再生的鳄鱼尾巴和蜥蜴尾巴之间有许多相似之处墨西哥钝口螈，包括软骨结构、鳞片图案和（不匹配的）颜色。我们还看到了周围神经和血管的再生，”该研究的主要作者、接收她的辛迪·徐（Cindy Xu）说。博士来自亚利桑那州立大学。 她现在正在马萨诸塞州总医院研究肌腱再生和修复。

“但真正让我们惊讶的是，鳄鱼的骨骼肌没有再生，”徐说。 动物通过收缩和放松骨骼肌来控制身体运动。 她说，很难想象没有这样的肌肉，因为蜥蜴甚至一些哺乳动物都有再生肌肉的能力。

这些短吻鳄尾巴缺乏骨骼肌的确切原因尚不清楚，但研究人员怀疑这可能与保存能量有关。

“组织再生是一件非常耗能的事情，”徐说。 “如果你把所有的精力都投入到结构的完美再生上，你将没有足够的精力来进行其他更重要的事情，比如开发。”

凶猛的美洲短吻鳄

和同事最先证实了美洲短吻鳄具有再生能力，但包括北佛罗里达大学生物学家亚当在内的一些专家长期以来一直怀疑年轻的短吻鳄可以再生尾巴。

“我见过有关短吻鳄和其他野生相关物种尾巴再生的讨论，”说。 “鳄鱼的适应能力很强。 他们可以承受免疫系统和身体的损害。”

尽管美洲短吻鳄比大多数动物都坚韧，但它们在幼年时仍然非常脆弱。 “几乎所有掠食者都热衷于它们”，包括鸟类、浣熊，甚至其他鳄鱼。 失去部分尾巴可能会毁掉它们。 狩猎和躲避掠食者的能力。

他说，短吻鳄能够重新长出断尾的能力有“明显的好处”。

虽然只有幼年鳄鱼被发现能够重新长出尾巴，但成年鳄鱼也可能能够这样做，他说：“我们的合作者还没有看到成年鳄鱼重新长出尾巴，但这并不意味着它们不会。 ” ”。

谁是下一个

与幼年美洲短吻鳄一样大的爬行动物可以重新长出尾巴的发现提出了新的问题：在27种鳄鱼、短吻鳄、凯门鳄和恒河鳄中，这种特征常见吗？

“我想知道他们中有多少人拥有这种能力，”他说。 确定这一点可以帮助科学家更好地了解这种现象在鸟类和恐龙中是如何进化的。

“恐龙和短吻鳄的祖先都有这个特征，但鸟类没有，所以问题是：它是什么时候消失的？” 说道：“恐龙有没有尾巴再生的能力？这个问题还需要研究。” ”

发现美洲短吻鳄断尾再生的能力可以帮助科学家研究人类如何再生组织或失去的身体部位。

“到目前为止，用于再生研究的（动物）与人类相比相对较小，”徐说。 “因为鳄鱼体型较大，这有助于我们了解体型和重量对再生能力的影响。” ”

（译者：Sky4）

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