研究海洋生物破解人类之谜 [复制链接]

第7版(国际)
专栏：《科技新时代》杂志供本报专稿

　　研究海洋生物破解人类之谜
内容提要：许多低等海洋生物对于探究人类的演变、制取药物、攻克某些不治之症，具有重大的价值。难怪科学家们认为：“只有了解海洋生物，才能更好地了解我们自己。”
把海洋动物作为样品，从生物学角度既可阐述人类的许多演变过程，也可用来作为疾病治疗的实验品。加利福尼亚大学的詹姆斯·加尔布雷思解释说：“海洋动物不能与人类等同，它们是比较简单的生物，但生物学的基本原理却是一样的。”海洋动物像人一样有ＤＮＡ（脱氧核糖核酸），它们有神经、血液和激素。但是从人与海洋生物某些差异的对比中，研究人员往往会获得意想不到的结果。
比如大西洋中的鱿鱼，它像人一样，也有神经系统。但鱿鱼的神经细胞约比人的神经细胞大１００倍，这更便于科研人员进行研究。鱿鱼同样也有一个铅笔芯大小的神经轴突，它像“电话线”一样与神经细胞相连接。目前人们掌握的关于人类神经系统方面的大部分情况，就是源于过去几十年对鱿鱼的研究。
今天，在美国马里兰州贝塞斯达国立卫生研究院工作的加尔布雷思和保罗·盖伦特，连续几个夏季在海洋生物实验室开展鱿鱼神经轴突扭挫伤的对照实验。他们希望发现更多有关神经损伤的特性及预防方法，包括在神经轴突出现应变与损伤前的临界值点。另一个海洋生物实验室将鱿鱼研究的重点放在神经细胞的细胞支架上，这种研究有可能会找到最终战胜人类早老性痴呆和帕金森氏病的有效途径。
从跟踪神经细胞内营养物的运行中获取的知识，可能会有助于医治肌肉萎缩性侧索硬化症和因缺乏适宜营养供应引起的其它退化性病变。
新英格兰龙虾的简单神经系统有助于人们了解，甚至治疗人类极度的敌对心理状态形成。影响人类过激行为的化合物——血清素也存在于龙虾中。研究人员已能将龙虾体内控制血清素从其血液中的神经细胞中分离出来。哈佛医学院的爱德华·克拉维茨认为，一旦科学家们进一步了解整个系统的运行过程，他们将能够控制龙虾的行为，继而可能对有攻击性行为的人加以控制。
了解人体各系统的另一个重要方面是要弄懂细胞的新陈代谢。例如，早期发育所必需的细胞逐步死亡，以便为后续生长的细胞让出地方。当细胞新陈代谢失调时，人类就会发生肢体震颤麻痹、早老性痴呆、肌肉萎缩症等疾病。加利福尼亚大学的研究人员对鲍鱼，即产生珍珠体的有壳软体动物的细胞代谢过程进行了研究。当鲍鱼度过幼虫期后，就沉到海底，在那里它生长出一组新的肌肉以便于它以后固定附着的定栖生活。研究者对鲍鱼控制这一过程的基因进行了复制，他们发现了一种特有的专管鲍鱼细胞新陈代谢的特殊的酶。
美国缅因大学奥罗诺分校的细胞生物学家对全美国的卵巢癌发病情况进行调查研究后发现，生活在缅因州和佛罗里达州某些地区的人和蛤同样不幸：即其生殖系统癌症的发病率都高。研究者在对比二者之间的病因时，惊讶地发现，人和软体动物都遭受到苯氧基乙酸除莠剂的危害，那是一种与橙剂化学性质相似的化合物。
普通海鞘是一种令人讨厌的黄绿色的群集海洋生物，人们经常要把它从船体上刮掉。但这种低等动物对人类来说却是一种重要的实验标本。在亚利桑那大学工作的玛丽·贝思·萨福已经发现，除了人和灵长目动物之外，海鞘是唯一一种在“肾脏”里经常存积尿酸和草酸钙结晶（体）的动物。这些结晶可以形成肾结石。由于海鞘几乎是透明的，所以科研人员不用解剖便可轻易地观察到结石的形成。然而海鞘却并非永久地储存这些结石，而是将它们进行处理并重新利用它们。在海鞘这个肾袋里寄生着两种微生物，这两种微生物中有一种细菌好像有助于结晶体的代谢。
萨福的一种新发现是，海鞘肾囊液中含有的未结晶的或溶液状态的草酸盐比人的肾液中含量要多得多。他说：“我们的试验数据表明，在这种海鞘肾袋中有一种化学因子，它在抑制结晶形成方面的功能比人尿中的同类物质强２０倍，如果我们能够分离出这种物质，就可以协助医生预防肾结石。”