美西蠑螈是演化歷程中的一個傳奇物種

摘 要： 美西蠑螈（鈍口螈）是一種火蜥蜴，它一生都處于幼體階段，是兩棲動物很有名的“幼體成熟”種（從出生到性成熟產卵為止，均為幼體的形態）。它具有強大的再生能力，失去一條腿后，能很快又會長出新的肢體。美西蠑螈終其一生的幼體形態和無限次的再生修復能力，使得它成為兩棲動物進化歷程中的一個獨特物種。

關鍵詞： 美西蠑螈；幼體形態；再生能力

一、美西蠑螈是演化歷程中的一個傳奇物種

美西蠑螈（鈍口螈）是一種火蜥蜴，這種兩棲動物是動物界的彼得·潘，是兩棲動物中很有名的“幼體成熟”種（從出生到性成熟產卵為止，均為幼體的形態）。它一生都處于幼體階段，這也說明了它為什么會有羽狀外鰓和沒有眼瞼的眼睛。除此以外，美西蠑螈的細胞再生能力強悍，一只美西蠑螈失去一條腿后，它很快又會長出新的，甚至能再生非常復雜的身體部分，其中包括部分大腦、脊髓。由于細胞的全細胞分化能力，使得美西蠑螈具有很強的自我修復能力，因此科學家對它非常感興趣。

更有意思的一點是美西蠑螈在發育過程中，如果刻意改變外部環境，那么這個生命體身上會發生明顯的定向進化現象，成為進化研究的理想模式生物。野生美西蠑螈作為一種穴居蠑螈，其終身生活在陰暗無光的水下，長期的進化選擇使得色素細胞在生成體表色素時，色素控制基因被抑制，形成我們常見的白化現象?？茖W家一直以為這種現象是因為美西蠑螈在幽暗環境中長期定向選擇所造成的，需要幾百個世代的選擇才形成這種白化的體色。同樣的情形在其他洞穴生物如盲螈和盲蝦身上也存在。但美西蠑螈似乎刻意跟科學家開了個玩笑，當外部生存環境發生變化時，美西蠑螈會在短時間內完成從幼體狀態向成體狀態的全變態發育。

這個變化的發生過程為：美西蠑螈正常生活的水深要求為20厘米以上，當生活水域的水位下降至5厘米甚至降至體表時，美西蠑螈會變得焦躁，羽狀外鰓逐步消退至消失，鰓裂逐漸閉合。蠑螈頭部開始露出水面，身體也逐步露出水面，體色從背部開始變深，扁平的頭部變為橢圓形狀。單體色完全形成的時候，美西蠑螈也就完全離開原來的水域，開始兩棲生活。此時，原來的洞穴蠑螈已經完全變了樣子，火紅的體色，光滑的頭部，已經和它的近親南美火蜥蜴完全一樣了。

二、壽命還是地盤對美西蠑螈來說不可兼得

科學家一直很奇怪美西蠑螈具有這種突變進化的能力，為什么還要一直保持幼體狀態生活在水中，從物種進化的趨勢來看，這種韜光養晦的生存策略并不利于美西蠑螈擴大生存地盤，促進物種向更廣闊的生境發展。直到科學家研究美西蠑螈細胞的分化和代謝時，才發現這個秘密。

我們現在已經知道，幼體形態的美西蠑螈細胞具有強大的再生分化能力，使得肌體能夠一直保持在年輕態，這就如同我們說的返老還童一樣，容顏永駐，長生不老。事實正如科學家推斷的一樣，洞穴中的美西蠑螈自然壽命可以長達20年，如果根據它的發育程度按照我們人類的壽命來計算的話，美西蠑螈將擁有300多年的壽命。不僅如此，幼體形態的美西蠑螈的細胞代謝速度極慢，有傳言美西蠑螈1個月不進食也不會影響其生理功能，一旦食物充足，美西蠑螈就如同大胃王一樣胡吃海塞，兩個月內就能將身體從10公分長到13-14公分。這些神奇的細胞不僅壽命長，修復力強，而且長得快，更重要的是永遠健康，不會發生癌變。一旦美西蠑螈發育成它的近親火蜥蜴一樣的形態，它的壽命縮減為5年，細胞的再生功能減弱，部分器官如腦部和脊柱的再生能力消失。也就是說如果美西蠑螈從幼體形態發育成適應各多環境的成體形態，它將喪失掉寶貴的再生能力和壽命。也許這就是美西蠑螈為什么選擇在不為人知的洞穴中孤獨一生，不愿在復雜環境中短暫繁華的原因吧。

值得注意的是，上述提到的美西蠑螈定向進化現象極為罕見，科學家僅在實驗室成功過幾例，而且成功過渡并成活的個體數量很少。一旦變為火蜥蜴，美西蠑螈將不會再回到水體中生活，而且這種變化能否發生還要分個體。我們知道在野生狀態下，美西蠑螈的體色主要有白化種（白眼）、白化種（黑眼）兩種，其中白眼種為眼球退化，視力并不好，只有黑色眼球的美西蠑螈才能在光亮中看清物體。也就是說，一旦環境發生巨變，只有黑眼的美西蠑螈可通過這種突變的方式逃過危機，成為幸存者。那些紅眼個體盡管體內具備這種能力，也只能在環境的選擇壓力下滅亡。

三、多方向的變異是美西蠑螈以退為進的進化選擇

為了應對萬一出現的環境突變，美西蠑螈進化出了強大的繁殖能力和繁殖策略。一般來說，美西蠑螈1年之后即可達到性成熟，進行繁殖，每次產卵可以產下150枚左右的卵，食物充足的時候甚至可以產出200多枚卵。每一枚卵外面包裹著豌豆粒大小的像膠囊一樣的膠狀體，里面是黃米粒大小的受精卵。這種膠囊結構能很好地保護受精卵防止魚類吞噬，并且具有很強的粘滯性，可以附著在巖石和水草上不被沖走。膠囊結構還能有效地阻隔環境中的病菌侵染受精卵，并且為受精卵提供濕潤壞境，這種保護即使水位下降使得受精卵露出水面，也一樣能孵化出幼體。美西蠑螈的卵具有很高的孵化率，一般來說自然水體環境中可以達到90%以上的孵化率。蠑螈幼體的孵化期為28天左右，當幼體在卵泡中發育成形之后，包裹在外面的膠囊將逐漸失去粘性并變薄。這時候幼體可以在卵泡中做一些大的運動，訓練尾部的活動力。孵化期滿，幼體擺動尾部，頭部鉆出膠囊，即可進入到水中。當幼體在孵化的最后幾天感知水中有危險，會提前鉆破膠囊進入水中逃走。這種提前孵化的行為也增加了幼體的成活率。

在美西蠑螈孵化的幼體中，存在著大量的變異。白化紅眼的親本后代中也會出現白化黑眼，如果是白化紅眼和白化黑眼進行雜交，后代中黑眼和紅眼的比例基本可以達到1：1?，F在在人工飼養的條件下，美西蠑螈已經變異出了30多種體色。這些變異的形成都與美西蠑螈的表觀遺傳和基因表達有著深刻的關系，使得美西蠑螈成為金魚外的又一個多變物種，為不可預知的物種未來提供了多種進化選擇可能。

四、呼吁保護物種，善待生物

美西蠑螈的野生種群幾近滅絕，目前已經難覓其蹤。市面上和實驗室中使用的美西蠑螈大部分都是人工孵化養殖。在我國美西蠑螈被人們當做寵物來飼養，但是它并不是一種廣為人知的寵物。很多人因為飼養麻煩或者是樣貌古怪，養殖中途把它丟棄放生，這對于美西蠑螈和河流生態來說，都是一種傷害。美西蠑螈并不適應開闊水域，無選擇放生也就意味著殺生。

真心希望人們能認識這種奇特的物種，了解它們、研究它們、保護它們，讓它們在為科學做出巨大貢獻的同時，能在地球上自在地繁衍生存下去。■

作者簡介：任崇嬌，女1999.12.27，山東，費縣，漢，山東省臨沂市第一中學，高中學生，生物。