蜘蛛為何長不成大象？

汪鳳

為什么老鼠長不到鯨的大小？為什么巨型蜘蛛只能出現在科幻電影里？

研究表明，有兩個系統決定著動物的體型。第一個系統控制動物的生長速度，主要是胰島素或其他類似的促進細胞生長和分裂的激素。第二個系統控制動物發育成熟的時間或昆蟲破繭（比如毛毛蟲變成蝴蝶的過程）的時機。有兩種激素影響果蠅羽化的時機。一種是蛻化素，又被稱作蛻皮激素，因為蛻化素水平的提高能促使昆蟲蛻皮或經歷其他變化。另一種是保幼激素（JH），當JH水平降低時，果蠅停止生長并開始破繭而出。

過去的研究表明，可以通過調整激素影響昆蟲的大小。在2 0 1 0年的一項研究中，科學家培育出一種不能產生JH 的果蠅。結果發現，這些果蠅發育不良，僅有7 5%大小正常，很多在未成年時就已死亡。一種可能性是，JH 的缺乏會縮短果蠅的一個關鍵的成長階段，使得果蠅提前發育，導致較小的幼蠅成為小的成年蠅。

第二種可能是，JH 的缺乏放慢了果蠅的生長速度，但沒有改變其破繭而出的時機。為了了解事情的真相，葡萄牙奧埃拉斯市古爾班基安科學研究所發育生物學家科里森· 莫斯和美國伊利諾伊州森林湖學院昆蟲遺傳學家亞歷山大· 辛萊頓共同領導的團隊培育了健康果蠅和缺乏J H 的果蠅，并比較它們的一系列特征，包括生長的時間和生長激素的水平。他們發現，缺乏JH的果蠅沒有提前破繭而出，這就說明第二種假設是正確的。這一發現發表于美國《國家科學院院刊》的官方網站上。

研究人員還發現，通過改變果蠅產生其他兩種與生長有關激素的能力，可以彌補JH 缺乏造成的不良影響。比如，使用遺傳學技術提高蛻化素水平或促進胰島素分泌。

莫斯說：“這種結論令人驚訝，就好像JH 通過影響其他激素來調整果蠅生長的速度。”沒有參與此項目的馬薩諸塞州韋爾斯利學院的生物學助理教授鈴木一郎說，如果該結論同樣適用于其他種類的動物，那么它將幫助我們揭示動物生長的普遍規律，也可以幫助研究人員更好地了解人類患癌癥的原因。這是因為，類似激素似乎能夠殺死導致某些癌癥的細胞，如乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌和睪丸癌。作者認為，從激素的角度來研究腫瘤，或許有一天能防止蜘蛛大小的腫瘤無限長大。endprint