袁越
众所周知,所有高等动物都始于一只受精卵,我们可以把它想象成一个圆球,没有左右之分。之后这个受精卵开始分裂,形成复杂的胚胎。人类胚胎发育前期都是左右对称的,直到第六周的时候,未来将会发育成心脏的那根管子才开始向左弯曲,然后胃和肝脏分别向身体中轴线的两侧漂移,大肠则在右侧长出一个阑尾,再后来肺部也分出了左右,右肺长出三个肺叶,左肺只长出两个。但是,肾脏和女性卵巢等少数器官却没有区别,依然左右对称。
请把自己想象成一个圆球,身处一个左右完全对称的物体内,请问你将如何知道自己是在左侧还是右侧呢?事实上,如果没有其他参照物(比如自己的手)的话,这是一个不可能完成的任务。
别小看这个问题,对于一个正在发育阶段的胚胎来说,这可是个大麻烦。如果一个胚胎内的细胞分不清左右,只能随机地选择身份的话,那么我们人类将有一半心脏在左,另一半心脏在右。事实显然不是这样,这说明胚胎细胞以某种神秘的方式判断出了自己所在的位置。
研究发现,在人类胚胎发育到第六周之前,虽然看上去仍然是左右对称的,但实际上胚胎左右两边的分子构成已经出现了差异,而这种差异是由一个名为“节点”的小装置实现的,它就像一个小坑,位于胚胎的中轴线上。坑内有几百个微小的纤毛,以每秒大约10圈的速度顺时针转动。这个小坑并不是垂直向上的,而是向胚胎的尾部倾斜。于是,随着纤毛的转动,胚胎细胞周围的液体便开始从右向左流动,导致左右两侧出现了差异。事实上,日本科学家去年在《自然》杂志上发表过一篇论文,发现只需要两根纤毛的转动就足以导致胚胎左右不对称了。
研究不对称发育的机理除了理论上的意义外,在临床上也有价值。我们都听说过“反转人”,他们体内的脏器位置和正常人正相反。如果全部脏器都反转了倒也没有问题,可不少人发生了不完全反转,也就是心脏和其他脏器的步调不一致。一旦出现这种情况,病人很可能有生命危险,必须提早预防。(摘自《视野》)
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