盲鳗

曾在年，在美国俄勒冈州的一条高速公路上，一辆装载着3吨多重的盲鳗的卡车，在一次突然刹车减速中出现了车祸。车上的集装箱倾翻并滑到路上，撞到了一辆小轿车上，集装箱里面的盲鳗被倾倒在小轿车上。

于是，就出现了图片上这样的令车主头大的情景……

盲鳗显然是把那辆小轿车当作捕食者了，因为盲鳗的防御机制会在感受到威胁的时候被触发，它们会分泌大量的黏液。这些黏液中含有大量的黏蛋白，和大量的黏液纤维，这些黏液纤维的直径只有人类头发丝的百分之一，强度却比尼龙强10倍，极大地提升了黏液总体的黏结强度。被这么“难缠”的黏液覆盖，估计那位车主都不想要那辆车了。

实际上，盲鳗生活在海里，随时都会面临被捕食的危险，当它们遇到天敌的时候，会在几分钟内分泌出能够阻碍20升海水的黏液。这些黏液会与海水相互作用，生成大量的小泡，形成一张巨大的网，阻挡捕食者的攻击。那么问题来了，盲鳗的黏液为何如此强劲，它们为什么能够在这么短的时间内分泌出这么多的黏液？

最近，美国加利福尼亚州奥兰治查普曼大学的一项新研究报告称，研究人员发现，盲鳗的细胞可以突破限制，长成超大细胞，其作用就是为了在短时间内产生用于制造防御黏液的黏液纤维。

通常，动物细胞的大小不会随动物的身体大小而变化。例如，老鼠和大象的体型相差悬殊，但它们的的肝细胞大小差别却不大。此前科学家们对哺乳动物的研究表明，脑细胞和脂肪细胞可能会随着身体大小而发生显著变化，主要是因为它们具有长期功能，可以在不经历细胞分裂的情况下生长。

查普曼大学施密德科技学院的研究人员说：“我们的研究表明，动物细胞中存在已知的最大比例指数。我们分析了盲鳗的腺体线细胞的大小，这些腺体线细胞形成丝状线（即黏液纤维），加强海鳗黏液，并发现它们会随着体型的增大而增大。实际上我们发现，在鳗鱼的进化树上，很多物种都能形成大型腺体线细胞细胞，尽管它们与盲鳗是远亲物种。”

当被捕食者攻击时，盲鳗会喷出黏液和丝状物，迅速形成黏液，堵塞捕食者的嘴和鳃。这些黏液纤维在黏液中形成网络，并赋予其力量。为了了解超级生物材料是如何在自然界进化的，并利用这些知识来启发工程，科学家们渴望了解更多关于盲鳗的黏液的知识。

在这项工作中，研究人员采集了19种大小不等的盲鳗，其中许多是博物馆标本。他们开发了一个工作流程，从显微图像中测量许多线细胞的大小和形状，并将数据集与进化树相结合。最后，研究人员从87条10-80厘米长的鳗身上获得了多个细胞的测量数据。

与脊椎动物的其他细胞相比，这些盲鳗的螺纹细胞非常大。最大的脂肪细胞约微米长，甚至比大象腹部的脂肪细胞还要大。不仅盲鳗的线细胞比大多数细胞大，而且它们的大小也高度依赖于盲鳗的身体大小。螺纹细胞显示出0.55的标度因子（身体大小的幂律标度指数），远大于脊椎动物中已知的最高细胞标度指数（哺乳动物脑细胞的指数为0.18）。

研究人员想找出为什么线细胞会长得这么大，并假设它与它们产生的线的机械性能上的选择性压力有关。他们开发了模型，根据直径和细胞体积估算螺纹的长度，发现在较大的细胞中，螺纹变得越来越厚，越来越长。“最大的海鳗，约厘米长，黏液纤维直径达4微米，约20厘米长，”研究人员说。这一发现表明，较大的盲鳗可能与较大的捕食者相互作用，因此需要抵御更强大的攻击。

该论文的主要研究者、资深作者道格拉斯·福吉（DouglasFudge）博士说：“较粗的线在断裂前可以承受更大的力，使黏液更强壮，更好地留在大型和强大的鱼类捕食者的鳃上。较长的线也有类似的好处，因为它们形成较大的网。”

研究人员说：“我们对盲鳗的行为生态学知之甚少，尤其是线细胞如何随体型变化。我们的研究表明，体型依赖性与捕食者的相互作用导致了防御黏液的深刻变化，这些变化可以在细胞和亚细胞水平上看到。”研究人员目前正在研究腺体丝细胞内黏液纤维的复杂发育过程，以进一步了解盲鳗是如何突破细胞大小限制的。