在非洲中部的旱季，不下雨。津巴布韦和莫桑比克的绿松石鳉为了在短暂的池塘干涸时生存下来，进化出了一种极端的解决方案。它死了。但是它的卵中的胚胎，在死前生在池塘床上，可以进入一种假死状态，直到降雨恢复，池塘再次充满生命的水。
胚胎在这种被称为滞育的状态下平均要等待8个月。这是一段很长的时间，可以在关键的生理过程暂停的情况下有效地装死。胚胎被埋在湖床的土壤中，直到下雨至少三天才发育或生长。
植物和微生物的孢子以实现假死而闻名，有些甚至存活了数万年甚至数百万年，但无生命的胚胎鱼呢?确实。然而，尽管自20世纪70年代以来，人们就知道了绿松石非洲鳉鱼的滞育，但我们并不知道它是如何做到这一点的——尤其是其他鳉鱼不会这样做。
产自尼日利亚，无滞育
现在我们知道了。加州大学的帕拉姆·普里亚·辛格和斯坦福大学的安妮·布鲁内周二在《细胞》杂志上报道说，这种鱼的滞育现象是最近才出现的，就在1800万年前，通过“选择”存在于所有脊椎动物共同祖先身上的近5亿年前的原始基因，才出现的。
此外，他们对更广泛的动物的滞育进行了分析，具体地说，滞育指的是一种处于假死状态的胚胎状态，而不是昏昏欲睡的成年动物，他们在一系列鱼类、爬行动物甚至一些哺乳动物(比如我们的朋友老鼠和熊)中发现了滞育。水獭和黄鼠狼也可以在怀孕的早期“暂停”怀孕。
在鳉鱼中，滞育发生得相对较晚:当受卵的胚胎大约形成一半，心脏跳动，大脑发育时。
否则，非洲鳉鱼也会采取极端措施，它的绝育胚胎能够在实验室中存活长达两年。
让我们明确一点，在人类中，假死是太空旅行幻想中的主要内容，但人工状态还没有以任何真正的方式实现。最接近的是诱导低体温循环停止，恢复通常需要干预。
但鳉鱼就不一样了，只要加水，它们就能自然复活。现在，了解它的秘密可以在其他动物中人工诱导假死。在体外睡眠的胚胎宇航员对星际人类有多大用处，这是另一个问题。
为了应对其不稳定生存的紧急情况，“一年生”鳉鱼也进化出了一个极快的生命周期:在脊椎动物世界中最快的。当池塘填满时，胚胎孵化，生长(十倍!)并在两周内成熟到足以繁殖。
产前脱水不会以某种方式损害随后的鱼吗?它们是否必须经历滞育——也就是说，这对绿松石鳉的生命周期来说是必要的吗?不，不。研究小组追踪了在小鱼体内经历过和没有经历过滞育的个体，没有发现任何损害。
红树林鳉鱼，一种自我凝视和自动受精的大师，也可能会绝育
“鳉鱼有两个‘群体’。那些能在季节性池塘里生存的鱼通常活不到一年，即使是在没有干旱的实验室条件下。它们的胚胎在自然栖息地经历滞育，”辛格在电子邮件中解释道。“生活在永久湖泊和河流中的鳉鱼通常没有滞育，它们通常活得更久。虽然很少有关于它们寿命的科学研究，但据说它们的寿命是2-3年，甚至更长。”
研究小组确实在其他滞育动物中发现了类似的特殊基因表达模式，包括家鼠等高级哺乳动物。
非洲绿松石鳉。图片来源:罗格里奥·巴拉哈斯/赵晓艾
等等，老鼠进入滞育?他们可以这样做:“胚胎滞育(ED)是胚胎发育的暂时停止，其特征是在子宫内延迟着床。ED发生在不到2%的哺乳动物的囊胚中，包括老鼠，”2012年的一篇论文解释道。
更好的是，如果我们把羊胚胎放在老鼠的子宫里，并施加有利于滞育的苛刻条件，羊胚胎可以进入滞育……
男孩。在移动。熊的冬眠是否等同于滞育?不。事实证明，滞育和冬眠之间有相似之处，其中涉及到一些相同的基因。但也有不同。
长话短说，两者都是度过艰难时期的机制，但冬眠通常是一种基于低代谢的冬季生存机制，而滞育在技术上是由于一系列不利条件(比如鱼需要的水消失)而停止发育。
如果水没有干涸，绿松石鳉会怎么样?莫桑比克和津巴布韦的一些池塘是多年生的。答案:它的生命周期大约是6个月。所以他们也会死。
那么，鳉鱼是如何出现滞育的呢?通过在非常古老的基因的副本上相对较近的调控元件的重塑，称为类似物，在所有脊椎动物中都有发现。哪些基因?他们估计，其中一些与脂肪代谢有关，它们确实非常古老，在4.73亿年前就出现了。
这意味着鱼类为其极端生活方式所选择的基因在所有脊椎动物的共同祖先身上都有复制。
提塔利克四足动物，其祖先有相同的基因。资料来源:Science History Images / Alamy Studios
研究小组解释说:“滞育表现出一种独特的脂质特征，伴随着长链脂肪酸的甘油三酯的增加。”为什么脂质会参与脱水鱼胚胎的假死?长脂肪链是生物储存能量的形式;它们也可能有助于保护细胞膜。
资深作者、分子生物学家布鲁内在一份声明中解释说:“有正常状态的生命和处于滞育状态的生命，它们发生的方式是通过重组或重新连接一整套基因的调控区域。”
调控区指的是DNA中调控基因表达的区域——调控基因的开启或关闭、基因的表达频率等等。
此外，成功进入滞育的小鳉鱼可能是胚胎，但它们已经有了分化的器官，心脏和大脑。辛格说:“这大约处于发育的中期，许多器官已经在这个阶段形成了——它们有一个发育中的大脑和一个在滞育期间停止跳动然后重新开始跳动的心脏。”“鳉鱼是我们所知道的唯一一种可以在发育如此晚的时候经历滞育的脊椎动物。”
在工业污染面前，鳉鱼似乎也具有惊人的弹性:在20世纪80年代，人们观察到，当美国有毒废物填埋场的其他生命形式摇摇摇摇时，这些鱼却不是这样，它们已经进化出了抵抗力。“鳉鱼的高遗传多样性似乎允许选择作用于现有的变异，推动对污染等选择性力量的快速适应，”2016年一篇关于在污泥中生存的大西洋鳉鱼的论文称。
为什么到处都能找到鳉鱼?就像慈鲷。它们可以追溯到大陆分裂之前。
许多启示是通过比较绿松石鳉与同样经历滞育的南美鳉(Austrofundulus limnaeus)的基因表达，以及两种不经历滞育的鳉:红条纹鳉(Aphyosemion striatum)和南美鳉(Aphyosemion austral)的基因表达而获得的。
研究小组在非洲和南美的鳉鱼之间发现了基因表达的重叠，但在其他两种鳉鱼中没有。助教哒!
“同样，研究人员发现家鼠(小家鼠)胚胎在滞育期间的基因表达模式有显著的相关性，并表明小鼠的滞育特异性基因也有非常古老的起源，”Cell报道。
处于休眠状态的胚胎小鼠——它们显然也在重新利用一组可以追溯到近5亿年前的基因序列，那是在四足动物出现之前，四足动物产生了爬行动物，而爬行动物又产生了陆地上所有的脊椎动物。
辛格说:“这表明，在远亲物种的滞育进化中，使滞育成为可能的相同机制被反复采用。”
因此，如果我们把老鼠送入太空进行长途旅行，更不用说那些更年期机制似乎不起作用的人了，这显然要归功于在原始海洋中进化出来的遗传特征。但在银河探险中，突变的哺乳动物胚胎很可能只存在于小说中，因为当我们发明这项技术的时候，我们已经灭绝了。
尽管如此，我们仍然可以感到欣慰的是，我们所有的脊椎动物都有原始系统，也许有一天可以帮助我们实现胚胎的假死。谈谈实现梦想吧。
