大图:在外太空诞生的果蝇

大图:在外太空诞生的果蝇

这是一只在太空中长大的果蝇。太空并不是导致它浑身长满白色毛发的直接原因,但间接原因却起了作用。白色的东西是真菌,这只果蝇之所以会长出这种东西,是因为它在太空中孵化并长大成人后,无法像在地球上长大的健康果蝇那样抵抗真菌感染。

这张图片来自美国几所机构的生物学家团队的研究。对宇航员的观察和对人类免疫细胞的研究表明,太空会削弱免疫系统。这个美国团队想更多地了解细胞层面的情况。他们在太空中飞行的小苍蝇告诉他们,低重力会关闭苍蝇免疫系统的一个重要组成部分——人类也有类似的免疫系统。

他们在今天发表在《PLOS ONE》杂志上的一篇论文中写道,他们的发现为他们提供了一些初步的想法,解释了为什么人们在太空中待了一段时间后免疫力也会下降。他们在超重力环境下进行的一项实验——在地球实验室中使用离心机为苍蝇设计——也表明,暴露在重力下可以防止太空对免疫力的影响。

太空苍蝇和地球苍蝇生来就具有相同的基因,但是它们之间究竟哪些基因被开启并发挥作用却有所不同。

研究小组利用发现号航天飞机将果蝇卵送入太空。(有趣的是:这是第一批以免疫学的名义进入太空的果蝇。)这些卵在太空中待了 12 天,在此期间它们孵化,以幼虫的身份爬行,然后成为成年果蝇。然后它们回到地球,生物学家用两种细菌中的一种感染它们,要么是大肠杆菌,要么是一种叫做白僵菌的真菌。(我在太空中幸存了下来,但我感染的只是真菌。)

太空苍蝇的免疫系统可以抵抗大肠杆菌,但无法抵抗白僵菌。与此同时,在地球上饲养的类似对照苍蝇可以抵抗这两种感染。

为了弄清太空苍蝇为何难以抵御真菌,科学家们分析了所有苍蝇的基因。太空苍蝇和地球苍蝇出生时都具有相同的基因,但究竟哪些基因被激活并发挥作用却有所不同。在地球苍蝇中,与免疫系统相关的基因在感染真菌后开始高速运转。除其他基因外,地球苍蝇激活了一种称为 Toll 信号通路的基因,科学家们早就知道苍蝇会利用这种基因来抵抗真菌。人类也有类似 Toll 的基因,它们也参与免疫。

太空苍蝇的反应与它们待在家里的兄弟姐妹不同。它们在遇到白僵菌后开启了一些免疫基因,所以并不是说它们完全无助。但它们并没有使用地球苍蝇使用的所有基因,也没有打开它们的 Toll 通路基因。在论文中,生物学家称他们的太空苍蝇“严重免疫受损”。

奇怪的是,当生物学家用离心机饲养苍蝇以模拟高于地球的重力时,它们比正常的地球苍蝇更容易在真菌感染中存活下来。

科学团队提出了一些假设,说明果蝇在受到重力影响时,基因激活情况可能会发生改变。团队指出,这些假设是可以验证的,尽管团队没有在这篇论文中这样做。生物学家写道,下一步应该是将果蝇送往国际空间站,这样这些小虫子就可以在太空中呆更长时间。

<<:  为了拯救另一只猫头鹰而杀死一只猫头鹰,会引起轩然大波

>>:  这种水蛭可以在液氮中浸泡 24 小时后存活

推荐阅读

当我们第一次看到月球的背面时

10 月 22 日星期四,我在湾区科学节期间的现场节目 DNews After Dark 中简短地介...

2012 年发明奖:增强现​​实隐形眼镜

担任电气工程师二十年后,兰迪·斯普拉格于 2008 年辞去工作,创办了一家太阳能公司。他多年来一直在...

核武器能使小行星偏转吗?“X 射线剪刀”为科学家提供线索。

关于如何最好地处理罕见(但可能)的小行星与地球的灾难性碰撞,有许多理论。然而,有效地用实际的太空岩石...

亚马逊的这项优惠让您在购买 Polk Audio 影院级扬声器时享受折扣

随着电视越来越大,连锁影院的票价也越来越接近三位数(更不用说“黄油”的颜色越来越黄了),客厅已经成为...

鸭嘴兽般的机器人皮肤灵感来自科学家的女儿

研究人员设计了一种机器人“人造皮肤”,它与团队的灵感动物——鸭嘴兽一样独特。该双传感系统由中国清华大...

一只鹳被一根 30 英寸长的长矛刺穿,飞越数千英里才回到家

本周你学到的最奇怪的事情是什么?好吧,不管是什么,我们保证如果你听PopSci的热门播客,你会得到一...

这种装置将使海军陆战队能够利用稀薄的空气制造饮用水

军队可以靠粮食行军,但如果士兵没有水,军队根本就行军不了。为了确保部队无论在何处作战都能及时补充水分...

人工智能能帮助区分好红薯和坏红薯吗?

大多数杂货店顾客都认为将一颗普通的红薯从地里运到购物篮是理所当然的。这种略带甜味的红色根茎类蔬菜有各...

专用化妆品保护皮肤免受空气污染

过去几年,许多化妆品公司在声称可以阻挡有害光线和滋润皮肤的产品上又添加了一项功能:据说它们可以保护皮...

Fluance RT85 转盘评测:值得一试的声音

在早期数字时代衰落之后,用黑胶唱片听音乐又卷土重来。无论你是否认同长时间播放的黑胶唱片的音质优于流媒...

鱼给了我们腿——以及其他四个有关鱼的事实

大西洋斑点鲭鱼的骨骼已染色以供分析。© AMNH/J. Sparks 2 月份,我们将关注塑造我们、...

美国宇航局准备在 2024 年将三辆月球车送上月球

一队小型太阳能探测车将于明年前往月球。在那里,他们将尝试自主组织和执行一项任务,而 NASA 的人类...

银河英雄传说:新战前传 - 石黑一雄导演的评论和感受

《银河英雄传说:新战前传》——宇宙战争史诗《银河英雄传说:新的战斗序曲》是1993年12月18日上映...

你的下一趟国内航班的卫生间可能会有一扇大窗户

明年初搭乘达美航空的国内航班,您有机会在机上发现一些罕见的东西。该航空公司将推出 75 架名为 A2...

这东西能把你的劣质快时尚融化成比棉更结实的布料

几年前,纽约公共图书馆从其档案中取出了 1941 年版《生活设计》杂志上的一份衣橱调查。这份调查深入...