科學家發現幼年短吻鱷的尾巴可以部分再生，而移動過程中很重要

年輕的美洲短吻鱷很脆弱，是鳥類、浣熊和其他短吻鱷的獵物。 一項研究發現，它們的尾巴可以部分再生，這在運動過程中很重要。 攝影：基思

作者：安妮·羅斯

生物學家肯羅從郵箱里拿出一個奇怪的包裹，打開一看，發現一個裝著乙醇的泡菜罐子和一條看似變形的鱷魚尾巴。

在亞利桑那州立大學的一個實驗室中，研究內容包括蜥蜴如何再生尾巴。 所以，他見過很多不尋常的動物附肢，但他在2017年10月收到的那一個很特別。 尾巴變色，尖端略微分叉，鱗片異常小。

看起來就像是被砍掉了又長出來了，這引起了我的興趣。 許多爬行動物都有尾巴再生的能力，包括壁虎和鬣蜥。 但我從未在美洲短吻鱷中聽說過它。 它們能長到4米長，依靠尾巴保持平衡并在水中推動自己前進。

經過與同事分析，他們確定這實際上是一條再生的尾巴。 該團隊還研究了其他三種鱷魚物種的再生尾巴，結果于 11 月發表在《科學報告》雜志上。 他們發現，幼年短吻鱷的尾巴可以長到23厘米左右。

“我們很興奮，我們知道這個發現是偉大的，”生物學家兼研究合著者羅爾斯說。

美洲短吻鱷是已知最大的可以再生斷肢的動物。 這一發現可以幫助科學家了解這種能力的進化和功能，有一天可能會用于人類的再生醫學。

兩條尾巴的故事

所有動物都具有一定的通過再生修復傷口的能力，但存在一個范圍。 例如，哺乳動物可以再生少量的皮膚、血管和小神經，但不能再生四肢。 其他動物，例如墨西哥蠑螈，不僅可以再生骨骼和器官組織，還可以以幾乎相同的精度恢復失去的四肢。

有些爬行動物可以重新長出尾巴，但有時它們的效果不如原來的尾巴。 例如，綠變色龍甩掉尾巴以避免捕食者后，再生的尾巴用軟骨而不是骨頭加固。 這在進化上是有利的，因為骨再生比軟骨再生需要更多的時間和精力。

的團隊檢查了四條再生的美洲短吻鱷尾巴，這些短吻鱷尾巴是由路易斯安那州野生動物和漁業部安樂死的令人討厭的短吻鱷（他收到的第一個“神秘”包裹就是在那里郵寄的）。 它們都來自幼年鱷魚。

為了檢查尾巴的解剖結構，研究人員使用了 X 射線機、磁共振成像和傳統解剖。 他們發現短吻鱷的再生能力介于蜥蜴和哺乳動物之間。

“我們發現再生的鱷魚尾巴和蜥蜴尾巴之間有許多相似之處墨西哥鈍口螈，包括軟骨結構、鱗片圖案和（不匹配的）顏色。我們還看到了周圍神經和血管的再生，”該研究的主要作者、接收她的辛迪·徐（Cindy Xu）說。博士來自亞利桑那州立大學。 她現在正在馬薩諸塞州總醫院研究肌腱再生和修復。

“但真正讓我們驚訝的是，鱷魚的骨骼肌沒有再生，”徐說。 動物通過收縮和放松骨骼肌來控制身體運動。 她說，很難想象沒有這樣的肌肉，因為蜥蜴甚至一些哺乳動物都有再生肌肉的能力。

這些短吻鱷尾巴缺乏骨骼肌的確切原因尚不清楚，但研究人員懷疑這可能與保存能量有關。

“組織再生是一件非常耗能的事情，”徐說。 “如果你把所有的精力都投入到結構的完美再生上，你將沒有足夠的精力來進行其他更重要的事情，比如開發。”

兇猛的美洲短吻鱷

和同事最先證實了美洲短吻鱷具有再生能力，但包括北佛羅里達大學生物學家亞當在內的一些專家長期以來一直懷疑年輕的短吻鱷可以再生尾巴。

“我見過有關短吻鱷和其他野生相關物種尾巴再生的討論，”說。 “鱷魚的適應能力很強。 他們可以承受免疫系統和身體的損害。”

盡管美洲短吻鱷比大多數動物都堅韌，但它們在幼年時仍然非常脆弱。 “幾乎所有掠食者都熱衷于它們”，包括鳥類、浣熊，甚至其他鱷魚。 失去部分尾巴可能會毀掉它們。 狩獵和躲避掠食者的能力。

他說，短吻鱷能夠重新長出斷尾的能力有“明顯的好處”。

雖然只有幼年鱷魚被發現能夠重新長出尾巴，但成年鱷魚也可能能夠這樣做，他說：“我們的合作者還沒有看到成年鱷魚重新長出尾巴，但這并不意味著它們不會。 ” ”。

誰是下一個

與幼年美洲短吻鱷一樣大的爬行動物可以重新長出尾巴的發現提出了新的問題：在27種鱷魚、短吻鱷、凱門鱷和恒河鱷中，這種特征常見嗎？

“我想知道他們中有多少人擁有這種能力，”他說。 確定這一點可以幫助科學家更好地了解這種現象在鳥類和恐龍中是如何進化的。

“恐龍和短吻鱷的祖先都有這個特征，但鳥類沒有，所以問題是：它是什么時候消失的？” 說道：“恐龍有沒有尾巴再生的能力？這個問題還需要研究。” ”

發現美洲短吻鱷斷尾再生的能力可以幫助科學家研究人類如何再生組織或失去的身體部位。

“到目前為止，用于再生研究的（動物）與人類相比相對較小，”徐說。 “因為鱷魚體型較大，這有助于我們了解體型和重量對再生能力的影響。” ”

（譯者：Sky4）

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