近日,澳大利亞海洋科學研究所和的研究人員發(fā)現(xiàn)珊瑚胚胎可自我克隆進行無性生殖,。相關論文發(fā)表在3月2日的Science雜志上,。
珊瑚蟲通常是通過有性生殖繁殖后代,卵細胞在珊瑚蟲母體釋放在周圍水環(huán)境的前后進行受精,。這些受精卵在找到新的棲身地之前,暫時在洋流中飄蕩,。
反過來說,,珊瑚蟲的克隆體就是珊瑚蟲本體的復制品。舉例來說,當珊瑚蟲被風暴產生的海浪打碎后,,它的殘余部分可以作為互相獨立但遺傳信息完全一樣的個體繼續(xù)生存,,這是許多動物都沒有的能力。
Andrew Heyward 和Andrew Heyward博士認為不像其他動物的胚胎,,珊瑚的受精卵細胞(胚胎)因缺少保護層或保護膜有可能打碎,,它們被稱為是“裸露”的胚胎。
Heyward解釋說,,“胚胎早期發(fā)育會分裂成許多細胞,,因為這些細胞缺少保護外層,我們好奇這些細胞在激流中是否會被打碎,。”結果是真的會,,但接下來發(fā)生的事更讓人意想不到。
Heyward說,,“讓我們驚訝的是,,許多珊瑚蟲胚胎碎片隨后開始發(fā)育,并和正常胚胎發(fā)育的方式一模一樣,。有趣的是,,這些胚胎碎片發(fā)育的珊瑚幼蟲一般會比正常胚胎要小。”
Negri說:“我們的實驗實際上是模擬了中等風速下產生的浪高,,通常會產生被稱為白碎浪的小浪,。而這種狀況的天氣也是大堡礁的珊瑚蟲夜里產卵時常常遇到的。所以很有可能,,破碎過程通常發(fā)生在珊瑚蟲產卵的夜里,。”
“珊瑚蟲胚胎缺少保護膜并非偶然。我們的實驗中有一半的“裸露”胚胎打碎,,就意味著這是珊瑚蟲強化生殖的一種方法,。”
Heyward博士解釋了這種新奇的生殖方式發(fā)現(xiàn)的重要性。“這種混合的生殖體系意味著“殖民者”珊瑚蟲同時獲益于有性生殖和無性生殖,。”“與人類相似,,珊瑚蟲的后代有遺傳信息不同的父母,但是這些胚胎也可以簡單的克隆形成多個自己,。這有助于解釋珊瑚蟲如何最大化找到一個適合居住和生存的棲息地的機會,。”(生物谷Bioon.com)
doi:10.1126/science.1216055
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PMID:
Turbulence, Cleavage, and the Naked Embryo: A Case for Coral Clones
A. J. Heyward, A. P. Negri
After mass spawning events, coral embryos, lacking the protective capsule of other metazoans, are directly exposed to the environment at the ocean surface. Here, we present evidence that modest turbulence disrupts the integrity of these embryos, which fragment into totipotent cells that develop into proportionately smaller functional larvae. The level of turbulence required to fragment coral embryos can be generated from small wind-generated waves, which occur frequently during coral spawning on the Great Barrier Reef. The formation of planktonic coral clones, through natural embryo fragmentation of broadcast spawn, is a previously unknown mode of reproduction in the animal kingdom.