研究人员在梳子水母 (Mnemiopsis leidyi，右) 和小星海葵 (Nematostella vectensis，左) 的胚胎之间进行了细胞移植。图片来源：Paul R. Sterry/Nature Photographers Ltd/Alamy，Phil Degginger/Science Photo Library 一个多世纪前，胚胎学家希尔德·曼戈德进行了一项奇怪的实验，改变了生物学。作为20世纪20年代的博士生，她将一只蝾螈物种的胚胎中的一块细胞移植到另一种中。这些移植的细胞导致宿主胚胎形成一个第二的“身体轴”，包括神经系统和脊椎的前体。曼戈德展示了大部分的第二身体轴是由接受胚胎组织发育而来的。研究发现了一个胚胎“组织者”，它指挥着身体轴的形成，这“建立了一个全新的发育生物学领域，”德累斯顿大学（Friedrich Schiller University Jena）发育生物学家斯坦尼斯拉夫·克列姆尼约夫（Stanislav Kremnyov）说，他现在正沿着曼戈德的足迹进行研究。 在本周发表在《自然》杂志上的一项研究中，克列姆尼约夫及其同事报告了在海洋掠食者——梳子水母（Ctenophora）——中发现的胚胎组织者，并成功将其移植到海葵（Cnidaria）中，形成了额外的嘴和咽喉。许多科学家认为，梳子水母属于动物家系树的最早分支。克列姆尼约夫及其同事认为，组织者的出现帮助将单细胞生物转变为动物。“看到这个我真的很兴奋，”维也纳大学的进化发育生物学家乌尔里希·特克瑙（Ulrich Technau）说。但并不是所有的科学家都被这些说法所说服。 第二个身体的建立 曼戈德在1924年因家庭煤气爆炸而悲剧性去世，但这一发现为她的导师汉斯·斯佩曼（Hans Spemann）赢得了1935年诺贝尔生理学或医学奖。斯佩曼的实验室成为发育生物学的中心，吸引顶尖科学家来探索组织者，寻找其他发育组织中类似的能力。古老的海水母让生命之树摇晃。 “他们做了疯狂的事情，”克列姆尼约夫说，将来自蜗牛和老鼠肾脏的组织移植到青蛙胚胎中，显示它们也具有组织活动。后来，在1980年代和1990年代，科学家们揭示了组织者的分子基础：被称为形态发生因子的信号分子。克列姆尼约夫表示，这些组织者细胞及其释放的形态发生因子在发育胚胎中起着建筑工头的作用，告诉“细胞们它们必须做什么和建造什么”。 对组织者的研究主要集中在脊椎动物上。但在2007年，由特克瑙领导的团队在小星海葵（Nematostella vectensis）的胚胎中发现了这样的细胞，该动物谱系在梳子水母之后分化。研究结果引发了关于组织者进化起源的问题。“在我们的工作之前，尚不清楚它何时出现，”克列姆尼约夫说。 希尔德·曼戈德，在此与她的婴儿合影，她在1924年攻读博士学位时发现了胚胎“组织者细胞”。图片来源：Science Source/Science Photo Library 两个嘴 克列姆尼约夫的导师和研究共同作者，德累斯顿大学的发育生物学家安德烈亚斯·海诺尔（Andreas Hejnol）维持着一个不寻常的无脊椎动物的动物园——包括海葵、阴茎蠕虫和扁虫——他称之为微型动物园。当他加入实验室时，克列姆尼约夫添加了一只梳子水母（Mnemiopsis leidyi）。究竟什么是最早的动物？这场激烈的海绵与水母的斗争似乎没有结束。M.leidyi高繁殖性，每天产下透明的胚胎。在检查M.leidyi时，克列姆尼约夫观察到名为原肠孔的胚胎结构的形成——这是其他动物中胚胎组织者的位置。“我看到了原肠孔——我想做的就是只移植它。”这些结构在称为胚胎发育的过程中出现，这一过程发生在梳子水母受精几小时后。