黏液的重要性(3)
时间:2023-04-08 20:51 来源:网络整理 作者:默认发布 点击:次
我们人类唯一公开展示的黏液表面是眼睛。它们被一层薄薄的黏液膜覆盖,而脂质层保护黏液膜免受脱水。可能正是因为黏液大多藏于隐秘的性质,长时间以来,我们都没能注意到它是一种重要且复杂的物质。 © Medical News Today 那么,黏液(slime)到底是什么呢? 它是对未知但缓慢流动的液体、或是让人悚然的软固体的默认术语。它是一种两头不搭、介于中间的东西,是一种感觉,也是一种对物质的描述,但并不存在某种典型的黏液。根据不同的来源和功能,它隐藏在 " 凝胶 "(gel)、" 生物膜 "(biofilm)、" 粘液 "(mucilage)、" 糖萼 "(glycocalyx)等众多化名背后,也隐藏在诸如 " 生物土壤结皮 "(biological soil crusts)这样的生态群落里,或是像 " 海洋雪 "(marine snow)这样的现象中。 但如何厘清这些概念之间的差异和共性呢?大多数胶状物质都被统一归类为 " 黏液 ",就连在科学出版物中也是如此,可它们内在的分子生活却鲜有人去研究——或者说,至少在几年前还是如此:如今,越来越多研究特定黏液的研究人员正与同行建立联系、互通有无。 © CAMP 纽约市立大学的亚当 · 布朗施魏格(Adam Braunschweig)主持领导了一项国际合作项目,旨在研究不同动物的黏液,并利用它们的设计开发新技术。这是一个值得追求的目标,因为正如他们在一篇文章中所述,这些黏液 " 具有显著的多样性,包括润滑剂、湿黏合剂、保护性屏障和矿化剂。" [ 2 ] 这个全新的学科甚至有了一个名字:" 黏液学 "(mucomics)。 但是,即使特定的黏液可以通过其结构和功能来确定,我们又要如何为所有类型的生物黏液给出一个统一的定义呢?答案可能和这些物质本身一样滑不溜秋、难以捉摸,但至少,各种黏液在成分、结构、行为和功能方面具有一些重要的共同特点。 自外向里解开这个问题可能会更加容易,我们首先从功能开始吧:尽管生物黏液多种多样,但它们主要充当了润滑剂、胶粘剂和选择性屏障。它们也有诸如保湿或矿化等其他功能,不过这些功能通常可以归入前述几个主要类别,而这些类别本身也并非完全独立、明确。 我还不曾遇到过没有黏液的生物,甚至怀疑这样的 " 极简主义者 " 是否存在。 到目前为止,我们只了解并研究了少数几个物种的黏液功能。例如,蜗牛可以轻松地挂在物体表面,也可以在物体表面轻松爬行,只需分泌一种不同的黏液胶就可以做到。它们还在消化道等体内表面覆盖黏液作为屏障——就像人类和许多其他生物一样。 但是,如果单个细胞就是整个生物体,如果它的体内没有任何组织或表面需要保护,又当如何?微生物可能是所有生物中最原始且最熟练的黏液制造者。它们聚集在一起,在任何有水和可供附着的物体表面为自己筑起黏糊糊的城市(也就是生物膜)。环境中的微生物黏液无处不在,足以通过将沙子、沉积物和其他基质粘合在一起,影响从沙漠到海岸的栖息地,这通常发生在空气、陆地和水的交界界面上。 尽管没有神经、肌肉甚至大脑,但海绵有能力以类似于打喷嚏的方式从身体中排出粘液块。科学家们早就知道这种行为,但直到现在,它究竟是如何发生的仍然是个谜。© Current Biology 接下来,让我们考虑一下行为:黏液如何起到润滑剂、胶粘剂和灵活屏障的作用呢?这要归功于它们的粘弹性,也就是同时具有流体和固体的特性。 在许多情况下,生物体可以调整这种行为——微调黏液的流动性、黏性和密度,这让它们对不断变化的需求有着极强的适应性。水凝胶的行为取决于作用在它们上的某些力的持续时间和强度,而这正是它们作为润滑剂、黏合剂和屏障具有如此多样性和适应性的主要原因——尽管它们几乎就只是水而已。它们特有的缓慢流动性(即 " 黏度 ")取决于物质的内部结构和组成部分。 (责任编辑:admin) |


