图虫创意

弗兰肯斯坦，相信屏幕前的各位都知道，他是英国女作家玛丽·雪莱笔下，用不同的人体拼起来的人造人，是全世界最有名的“缝合怪”。弗兰肯斯坦是虚构的，但现实中确实有生物能缝合在一起，组成一个有生命的新个体。

栉水母，俗称海胡桃。虽然名字里有“水母“两个字，但它其实并不是刺胞动物门动物，而属于栉水母动物门。我们常见的水母、红珊瑚就属于刺胞动物门。而栉水母动物门几乎只有各种类型的栉水母。

你可能会好奇，这栉水母名字里有”水母“，长得也像水母，为啥属于两个门类？

其实，栉水母和水母虽然看起来很相似，但实际上有很多根本性差异。比如捕食方式。水母依靠刺胞（特化的细胞）捕食和防御；栉水母没有刺胞，而是通过特殊的胶质细胞（colloblasts）粘住猎物。再比如神经系统。水母只有简单的神经网，而栉水母有离散的神经元和感觉器官，神经系统相比更复杂。

栉水母和水母之所以会长得很像，是由于两者的生存环境类似，在适应环境的过程中，演化出了形式的形态或功能特征。这种现象叫做”趋同进化“。就像鱼和海豚一样，前者是鱼类，后者是哺乳动物。这种现象在自然界中很常见，类似的还有蝙蝠和鸟类，前者是哺乳动物，后者是鸟纲动物。仙人掌和多肉。前者属于仙人掌科，后者并不属于一个分类学上的科或属。

栉水母有很多有意思的地方。栉水母身体表面排列着八条栉板，上面布满了纤毛。这些纤毛有规律地摆动让栉水母在水中游动显得非常优雅。这种独特的运动方式加上栉水母生物发光的能力，让它们在水中像行走的霓虹灯。

不过栉水母最为独特的地方在于，两只受伤的栉水母能“缝合”在一起，组成一个新的个体，达到疗伤的目的。

10 月 7 日，《当代生物学》上刊登了一篇名为《融合刺胞动物的快速生理整合》（Rapid physiological integration of fused ctenophores）的文章揭示了栉水母“缝合能力”的发现过程。某天，研究人员在实验室的海水缸中注意到一个异常的栉水母个体，这个个体体型异常大，而且有两个两个肛门端（aboral ends）和两个顶器官（apical organs），从外观来看，很像是两个个体融合而成的。所以，研究人员很大胆的猜测，栉水母有融合的能力，并根据推测展开实验。

研究人员选取来自不同地点、不同日期采集的栉水母，对每个个体切除部分叶瓣，将切口对齐并固定在解剖皿中过夜，进行10组独立的移植实验。

通过观察荧光标记的食物颗粒，研究人员发现融合之后的栉水母的消化系统实现了物质传递的功能耦合，也就是说，消化产物可以在两个原本独立的消化系统之间流动。这表明两个个体的消化系统不仅物理连接，而且在功能上耦合在一起。

尽管实现了食物传输和消化系统的共享，但融合之后栉水母的排泄功能不同步，两个肛门独立排泄。简单来说，虽然两只栉水母融合在一起，但仍然保留了一定的独立性。

也就是说，和弗兰肯斯坦不同的是，融合之后的栉水母不算是一个“新个体”，而是“两个个体共用一个融合的身体”。

看到这，可能有朋友会有疑问，生物异体移植不仅困难，还很容易产生排斥反应，为什么栉水母能这么轻松融合在一起呢？

研究人员推测栉水母可能缺乏同种异体识别系统，这是生物体用来区分“自己”和“非己”的一种免疫机制。它能帮助生物体识别并排除外来的入侵者（如细菌、病毒、寄生虫等），以及识别并耐受自身的组织和细胞。不同血型不能输血，器官移植时产生排斥反应都和异体识别系统有密切关系。

栉水母缺乏同种异体识别系统的特性可能是栉水母在进化过程中因其自由漂浮的生活方式而逐渐形成的。

栉水母能融合在一起还可能和它独特的神经系统有关。栉水母没有像大脑这样的中枢控制器官，这使得它们的神经系统更具可塑性，更容易适应融合后的新状态。

此外，在实验中，两个受损的栉水母在切割组织后能够快速愈合并形成连续的表皮和胶质层，这表明其具有较强的再生和创伤愈合能力。这种能力可能也是帮助它们在融合过程中实现生理上整合的原因。

目前关于栉水母还有很多谜团没解开，比如，这种能力对栉水母的生存和繁衍有什么优势？融合个体的能量代谢是如何调节的？融合对栉水母的种群动态和生态系统功能有什么影响？

除了栉水母之外，还有一些生物也有类似的融合能力。例如水螅（Hydra）和某些刺胞动物（如火珊瑚），它们能够在创伤后重新生成组织，甚至在一些情况下与其他个体融合。这些生物具有简单的组织结构，能在相互接触时形成连续的细胞层 。

海鞘能够通过“共生融合”的方式形成群体，在共生融合过程中共享血液循环系统和神经系统。此外，海鞘能够识别并融合与自身遗传相似的个体，而排斥不相容的个体 。

一些苔藓植物（如某些石苔属的种类）可以在生长过程中与其他苔藓植物个体相互融合，形成一个连续的植株结构。这种现象通常出现在潮湿环境中，通过共享水分和营养资源增加生存机会。

对于栉水母以及具有类似能力生物的研究不仅能帮助我们了解人类从何而来，对我们医学技术提高也有重要意义。

栉水母可能是最早从动物共同祖先中分化出来的类群之一，“栉水母具有融合能力“表明，早期分化的动物可能并不具备复杂的免疫排斥系统。这一发现为研究动物进化过程中自我识别机制的起源提供了新思路，帮助科学家理解这种机制在多细胞生物中的进化历程 。

栉水母等生物的融合能力为我们提供了研究组织修复和再生的新思路。通过深入研究它们的分子机制，我们可以开发出新的治疗方法，用于治疗创伤、器官衰竭等疾病。理解这些生物的融合机制有助于解决器官移植中的免疫排斥问题，提高移植器官的存活率。肿瘤的生长与扩散过程中也涉及到细胞的融合和迁移。研究栉水母等生物的融合机制，有助于我们深入了解肿瘤的发生发展过程，为癌症治疗提供新的靶点。

栉水母的融合能力，为我们揭开生命演化的一角，也为再生医学、癌症研究等领域提供了新的启示。随着研究的深入，相信我们能从这些看似简单的海洋生物身上，发现更多关于生命奥秘的答案。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

作者：零一

审核：赵序茅 兰州大学 青年研究员

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司