一头百尾的分支蠕虫如何应对繁殖复杂性

研究人员在分析中发现了清晰的模式：同一蠕虫不同身体区域之间的基因活性差异比两性之间的差异更为显著。当比较雄性和雌性时，匍匐茎（stolons）——那些从分支上脱落并游走进行交配的短暂生殖单元——表现出最具区别性的遗传特征，这可能反映了它们在配子产生和变态过程中的特殊作用。“我们惊讶地发现，蠕虫头部——此前被认为是性别特异性控制系统的所在——并未显示出我们预期的雄性和雌性之间的巨大差异，”曾在马德里自治大学工作的Guillermo Ponz-Segrelles博士表示。“相反，匍匐茎在性发育过程中显现为基因活动的真正热点区域。”

生殖匍匐茎一个被忽视但关键的特征是，它们在脱离蠕虫主体去寻找配偶之前会长出眼睛。这项研究揭示了与眼睛发育相关基因的上调，为理解蠕虫身体分支末端如何化身为独立匍匐茎提供了首批线索。有趣的是，数据还暗示了Ramisyllis（多节蠕虫）可能存在部分基因组复制，这可能有助于解释其生物学和生殖系统的复杂性。尽管在识别保守信号通路方面存在一些挑战，但结果指向了Ramisyllis独特的遗传工具包，并突显了我们对海洋无脊椎动物繁殖机制所知甚少的事实。

“这种蠕虫及其超现实的树状体形在2021和2022年曾登上世界各地的头条新闻，但它仍在不断给我们带来惊喜，”哥廷根大学博士研究员Thilo Schulze说。“它挑战了我们对动物身体如何组织，以及这种奇特生殖形式如何在分子层面协调的理解。”鉴于分支蠕虫生殖生物学的许多方面仍是未解之谜，研究团队希望这一新的遗传资源将打开更深入探索的大门，揭示生命如何在意想不到的方向上演化——哪怕是在海洋的隐秘角落。