水母的20小时昼夜节律 - 进化出不同的计时方式

来源: Quanta Magazine | 作者: Marlowe Starling | 发布: 2026-03-20 | 评分: ★★★★★

日本海域发现的新型水母(Clytia sp. IZ-D)具有独特的20小时昼夜节律,丢失了动物界通用的CLOCK/BMAL1/CRY基因,证明生物时钟机制远比想象中多样。

核心发现

大多数动物使用相同的遗传系统来维持生物钟,这些基因被称为CLOCK、BMAL1和CRY。然而,水母谱系在进化过程中丢失了这些基因。但这种新发现的水母竟然有另一种神秘的昼夜节律——它定期追踪20小时周期,这意味着它的机制是独立进化的。

关键发现:这种水母的时钟不仅追踪20小时(而非地球的24小时),还似乎与一个分子计时器配对,从日出开始倒计时,直到水母产卵的时刻。

实验证据

研究人员在实验中保持水母在12小时光照和12小时黑暗的循环中。每次恰好在"黄昏"后两小时,雌性水母将卵释放到水中。当研究者提前两小时开灯时,水母也提前两小时产卵。

更有趣的是:在持续阳光下的实验中,水母每20小时自行产卵一次,没有任何特定线索。这表明这种水母具有某种内驱动的昼夜节律。

科学意义:"这种系统可能更加普遍,而我们没有去寻找,因为我们只寻找这些基因成分——动物的CLOCK基因。你可以用任何分子机制制造时钟," Leicester大学的计时生物学家Ezio Rosato说。"你所需要的只是一系列以某种方式组织的反应。"

影响与未来

这项发现于2026年1月发表在PLOS Biology上,它扩展了计时生物学家对"昼夜节律"的定义。这种不寻常的时钟机制表明,科学家们可能正在忽略整个生命树上的非常规时钟。

Woods Hole海洋学研究所的Ann Tarrant说:"这只是一个美丽的研究,会激发更多工作。它表明存在新颖性、多样性,也许还有完全不同的途径,它给我们提供了一些例子,说明你可以非常有创意地研究这些机制。"

原始来源: Quanta Magazine | 存档时间: 2026-03-31