水母被分類為有梳動物，是海產動物，被認為是所有動物中最原始的動物群。 自然科學研究機構生命創(chuàng)建探索中心/基礎生物學研究所的城倉圭研究員等新發(fā)現(xiàn)了兩個受傷的水母，在短短幾個小時內融合在一起，表現(xiàn)得就像一個個體一樣的現(xiàn)象。 該成果于2024年10月7日刊登在《目前公眾》雜志上。

研究小組在實驗室首次成功融合的水母
【研究背景】
水母雖然名字中帶有水母，但被分類為被稱為有梳動物的動物群，是與刺胞動物水母完全不同的動物群。 近年來，據(jù)報道，水母是地球上現(xiàn)存的所有動物中，進化最早分支的“最原始”動物群。 與水母的系統(tǒng)位置相反，水母擁有高級的神經系統(tǒng)、肌肉和消化系統(tǒng)，表現(xiàn)出各種各樣的生理學行為。 去年有報告稱，構成覆蓋在水母體表的神經網的神經細胞之間形成了不經由突觸的網絡，水母的生理功能是如何協(xié)調的，備受矚目。 這次的研究揭示了偶然發(fā)現(xiàn)的水母的奇怪融合現(xiàn)象。
【研究成果】
城倉研究員在維持著一種水母Mnemiopsis leidyi (埃及艷后)的水槽中，偶然發(fā)現(xiàn)了有兩只嘴的大一圈的不同形態(tài)的個體。 研究員推測，這看起來像一個個體的水母，可能是不同的兩個個體融合成了一個個體。 進行了幾個實驗，結果表明，準備了2個切除了身體一部分的個體，為了使切除部分接觸，用別針固定并靜置一夜，可以以高概率制作融合個體。 接下來，為了調查融合現(xiàn)象是如何發(fā)生的，在顯微鏡下進行了融合過程的縮時攝影(圖1 )。 實驗開始約30分鐘后，2只個體的切除部分開始慢慢粘連，1小時后其邊界融合到了幾乎難以分辨的程度。 之后，兩者的肌肉收縮逐漸開始同步，2小時后其同步率達到了9成。

圖1 .融合前后肌肉收縮的同步模式
左邊顯示的是實驗開始40分鐘60分鐘后左右的肌肉收縮不同步的情況，右邊顯示的是實驗開始100分鐘120分鐘后左右的肌肉收縮同步的情況。
用顯微鏡觀察融合的個體時，可以觀察到它們的消化道好像是相連的。 因此，從融合的水母單側個體的口中喂食用熒光物質著色的食物(鹽水)時，單側消化的消化物通過融合的消化道輸送到另一側的消化道，最終糞便從與喂食側相反一側的肛門排出(圖)

圖2 .熒光標記的餌料通過消化道輸送
喂食后60分鐘，顯示了糞便從與喂食側不同的其他個體的肛門流出的情況(白色箭頭)。
【研究的意義和今后的展開】
城倉研究員說:“從這次的實驗中融合的高概率發(fā)生來看，可以認為水母沒有區(qū)分自我和非自我的機制。 另外，肌肉收縮同步的結果提示，水母的神經細胞之間融合，共有電信號。 今后，我們想通過調查融合的個體在遺傳上有多遠，實際上將水母神經細胞的活性可視化，觀察生理功能是如何協(xié)調的，來接近融合的分子機制。 ”。
【論文信息】
雜志名稱: Current Biology
刊登日期: 2024年10月7日
論文標題: rapid physiological integration of fused ctenophore s
作者: Kei Jokura，Tommi Anttonen，Mariana Rodriguez-Santiago，and Oscar M. Arenas
doi:http://dx./10.1016/j.cub.2024.07.084
【研究小組】
本研究以美國格拉斯基金會選出的城倉圭博士(實驗當時是日本學術振興會海外特別研究員，隸屬于英國埃克塞特大學，現(xiàn)在是自然科學研究機構生命創(chuàng)建探究中心及基礎生物學研究所研究員)為中心，南丹麥大學的湯米·安東寧博士、 這是與美國科羅拉多州立大學的馬里亞納·羅德里格斯-圣地亞哥博士、美國加利福尼亞大學伯克利分校的奧斯卡·阿雷納斯博士共同進行的研究。
【研究支持】
本研究由美國格拉斯基金會( https://grass /years/2023/)、美國加勒比基金會( https://www.kavli/news )