中大研究證水母含生長激素助變形 解構其發育迷團

20200621
東網電視
更多新聞短片
赤月水母(俗稱海蜇)是團隊的研究對象之一。(圖片由中大提供)
水母遍布各大海洋,從淺水區到深海都有牠們的蹤影,牠們有著不同特徵和形態,部分水母可在年幼時處於水螅期,成長過程才慢慢長出傘狀體,惟科學家對牠們如何在成長過程中轉換形態一直所知不多。香港中文大學生命科學學院教授許浩霖及其團隊破解兩種亞洲水域常見水母的基因組,發現昆蟲等節肢動物才有的生長激素,原來亦存在於水母體內,相信有助解開水母進化過程、生態及大量繁殖的迷團。
許浩霖及其團隊為了解水母隱藏的生物學特徵,對在亞洲以至香港水域常見的天草水母 (Sanderia malayensis) 和俗稱海蜇的赤月水母 (Rhopilema esculentum)進行基因測序,成功重組兩種水母的基因組,並透過基因比對,在水母基因組內發現找到能夠製造「倍半萜類激素」的基因,該激素是昆蟲幼蟲調控變態的重要化學物質,例如蠶蟲會在結蛹後分泌蛻殼激素及鞣化激素,調節其蛻殼行為及翅表皮的生長,而水母亦會經歷由水螅形態轉化為傘狀形態的變態過程,有助科學家了解水母的發育機制,以及生命週期內繁殖方式的變化。
團隊亦發現,刺細胞動物水母與兩側對稱動物(包括人類),擁有明顯的同源異型框基因組織,而同源異型基因會決定生物的身體構造,兩側對稱動物通常有三個胚層,即皮膚和神經系統(外胚層)、腸(內胚層),以及肌肉(中胚層),而刺細胞動物(如水母)則只有兩個胚層。團隊在兩種水母中均發現同源異型框基因組織,但當中排序不同,意味刺細胞動物和兩側對稱動物的共同祖先已有相關基因,但是在過去的6億年經歷了不同的演化過程。相關研究結果已刊載於國際科學期刊《自然通訊》(Nature Communications)。
許浩霖稱,團隊將進一步研究水母的進化及發育機理,了解新發現的激素在刺胞動物變態及繁殖中擔當甚麼功能,並就水母大量繁殖及氣候變化所帶來的威脅,探討新的應對方法。