资料来源:精卫学院
对许多人来说,生活在深海中的琵琶鱼充满了神秘的色彩。一方面,这是由于它们奇怪的外表;另一方面,它们的繁殖方式是惊人的。
深海鱼类样本。雌鱼大约有75毫米长,而雄鱼只有23.5毫米长,它附着在雌鱼的腹部.事实证明,鱼“不同于男人和女人”。与女性相比,男性只差一点点。异性相遇后,男性会“紧紧抓住”女性,整合她们的组织,甚至共享血液循环,完全依靠女性提供营养。科学家也称这种现象为“性寄生”。对于雌鱼来说,它们并不介意。在深海中,两性之间“金风美露”的可能性不大,但寄生可以提高繁殖的成功率。
然而,对于科学家来说,这种寄生现象困扰了他们一个世纪。在自然界,类似的现象很少发生,因为动物的免疫系统会成为一大障碍。众所周知,无论是病原体还是移植器官,免疫系统都会将其视为异物并发起攻击。那么为什么雄鱼可以无视雌鱼的免疫系统,安心地寄生呢?
今天,顶级学术期刊《科学》在线发表的一篇论文解决了这个难题。
几年前,来自德国和美国的科学家开始研究鱼类基因组,并把重点放在一类叫做主要组织相容性复合体(MHC)的分子上。这些分子普遍存在于细胞表面,这也是免疫系统区分本体和异物的基础。
有趣的是,在那些永久寄生的鱼类中,编码MHC分子的基因严重缺失。此外,用于攻击异物的杀伤性T细胞也大大减少。这些结果表明鱼的免疫系统不同于其他脊椎动物。
随后的研究也证实了鱼的“异常”。除了上述变化外,鱼体内抗体介导的免疫力也明显受损。对人类来说,这意味着致命的免疫缺陷。这条鱼是如何生存的?
大约46毫米长的雌鱼样本。背部有一条雄鱼,体长只有6.2毫米(信用:西奥多W.研究人员得出结论,MHC、杀伤性T细胞和抗体都是获得性免疫系统的重要成员。由于鱼的“后天缺乏”仍然依赖于“先天弥补”,它需要一个更强的先天免疫系统。
这一发现也改变了我们对免疫系统的理解:过去,人们认为一旦先天和后天免疫系统在进化过程中被确定,它们就不会轻易丢失,因为生物体可能无法承受严重的后果。鱼类表明,尽管进化了数百万年,脊椎动物仍然可以在没有获得性免疫系统的情况下生存。在过去,这被认为是不可想象的。
接下来,科学家希望找出这些鱼的先天免疫系统需要多强才能维持它们的生存。它们美妙的生殖特征也可能带来更多关于免疫系统的见解。从深海鱼类到造福人类,这是科学的奇迹。