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经典儿童书 每个人都有人 以一个孩子和一些动物的后视图结束,强调了我们所知道的直觉:大便从后面出来。但我们认为消化系统是理所当然的。最初的动物使用同一个洞进食和排便,有些仍然这样做。正如一位海洋生物学家最近发现的那样,至少有一个人有肛门 只有在大便时出现。
这种“短暂的”肛门在大便后消失,是在波士顿大学名誉教授,伍兹霍尔海洋生物实验室研究员Sidney L. Tamm博士的海洋动物中发现的,这种动物称为疣梳状果冻,他在 无脊椎动物生物学 最近。这些透明的动物,也被称为“海核桃”,属于一个叫做栉水母的组织。 十 -O- phores 并在大西洋西部游泳。他们混淆了我们关于肛门进化的想法,因为我们只知道两种类型的动物:有一个洞的动物和有两个动物的动物。
事实上,自19世纪以来,人们一直在研究栉水母。就在那时,科学家们观察到他们有一种“直肠”,这意味着他们会像我们一样从不同的洞中吃东西。其他动物,如水母,有一个单孔的“瓶肠”,通过它可以通过同一个开口进食和释放废物。不知何故,超过160年的观察,似乎没有人注意到疣状梳子果冻肠道的一侧只在需要时出现。
“有一个Yogi Berra说这解释了,”Tamm说道 逆 。 “也就是说,你可以通过观察来观察很多。以前没有人真正仔细看过。“
观察的重要性
Tamm长期以来一直在研究这些动物,但是对于它们如何大便直到最近在ctenophore领域的“混淆”时才“从未感兴趣”。 2016年,科学家们在一次名为Ctenopalooza的会议上惊讶于这些动物既有嘴巴也有肛门。 “如果人们看不到这个视频,他们就不会相信它,”海洋生物学家George Matsumoto博士说。 科学 。但这一点并不令人惊讶,Tamm说,他写了一篇激烈的反驳,指出自19世纪50年代以来科学家们已经知道了这一点。
“由于这种混乱,我更仔细地研究了它,这就是为什么我发现这种来来往往的肛门,”他说。
Tamm看了几个小时的单个疣状果冻,标志着每次排便之间的插曲,“以获得大便的节奏。”正确的时机,他知道何时用强大的显微镜放大。当他放大肛管时,透明的管子积聚了废物颗粒,他发现了前所未有的东西。
“他们旋转并循环,好像他们正在等待发生的事情,”他说,“突然间你看到一个开口出现 - 一个毛孔。”一下子,动物的内部组织与皮肤融合在一起,创造一个通往外面的世界。 “它变得越来越大,直到运河里的所有东西都出来了,”他继续道。 “然后它开始关闭。它关闭并关闭,直到它最终消失,你不再看到它。“
他的发现提醒人们生物学的全部意义:患者观察。
“就这样吧 小心 ,“ 他说。 “这就是其他人要么错过,要么没有时间做,或者只是没有打扰。”
在一到两个洞之间
据Tamm所知,这是第一次有人观察到短暂的肛门。它使我们对肛门如何进化的看法变得复杂,增加了他认为可能是进化过程中的“中间步骤”。
他说,无论是嘴还是肛门,“在进化方面都是进步更大,更复杂的进步”。没有它,动物不能长时间吃,同时吃和消化,并且在他们吃的地方根本不吃。自从我们的瓶肠祖先以来,我们已经走了很长的路。但是在我们进化的某个阶段,我们不得不从一个洞过渡到两个洞。
“获得肛门是个问题,”Tamm解释说,在胚胎中,肛门是通过组织融合形成的,与他在疣状梳状果冻中看到的不同。不同之处在于,在大多数动物中,融合是永久性的:一旦肛门在胚胎中形成,动物就会终生。无论出于何种原因,塔姆的奇怪生物似乎都不那么具有决定性。
“这种暂时的融合可能是栉水母和其他动物永久性肛门的一步,”他说。
为了确认这些动物是否正在进行实际融合,他已经计划在伍兹霍尔海洋生物实验室使用强大的电子显微镜。然而,比任何机器更有价值的是Tamm耐心的礼物。当你学习肛门时,幽默感也不会受到伤害。
“如果你仔细观察,你可以看到很多东西,”他说。 “Yogi Berra,虽然听起来很有趣,但他是对的。他有很多其他的说法。就像你在路上看到叉子一样,拿走它。而且你不知道他是否在谈论器具。“
抽象:
在ctenophore Mnemiopsis leidyi中的排便是效应器反应的刻板序列,其以规则的超节律发生。在这里,我使用视频显微镜来描述新功能,并纠正在排便期间和排便之间的胃气管系统的先前报告。与科学文献相反,个人仅通过拥有唯一肛门毛孔的两条肛管中的一条排便。如教科书所示,肛门孔不是永久性结构,但在排便时出现并随后消失。个体动物反复排便之间的时间间隔取决于体型,从小幼虫的~10分钟到大型成虫的~1小时不等。微分干涉对比显微镜显示,肛门孔的打开和关闭类似于在肛门末端的内胚层和外胚层之间的可逆的组织融合环。因此,M. leidyi的个体似乎具有间歇性肛门,因此是间歇性的肠道,其以规律的间隔再次发生。 M. leidyi中可见肛门孔的时间性是新颖的,并且可以揭示动物中永久性肛门和肠道的进化。此外,对角肛门复合体的镜像双态在幼虫栉水母中发生,但在成人中不发生,表明肛门复合体的对角线对称的发育灵活性。