分身有術的蚯蚓 - 科學人雜誌

蚯蚓雖具有再生能力，但再生能力並沒有像網路漫畫那樣誇大。

在長出完整的個體之前，若沒有口腔或肛門，牠將無法進食，不論切頭或去尾，很容易於再生 ... 科學EasyLearn 分身有術的蚯蚓 2009/10/29 楊嘉慧審稿／陳俊宏（台灣大學動物學研究所教授） 無論切頭或去尾，蚯蚓都有機會長成新的個體，但如果切成多段，也會長成數條蚯蚓嗎？ 　網路流傳過一則趣味漫畫，將蚯蚓身體切成2段，可以變成2條蚯蚓一起下棋，切4段就可再生出4條蚯蚓打麻將……。

故事雖然有點誇張，不過蚯蚓具有再生能力卻是事實，蚯蚓體節斷裂後，不論是缺頭或去尾，都有可能長成有頭有尾的個體。

　蚯蚓屬於環節動物門，由皮膚及肌肉構成一環一環的體壁，每一環為一個體節。

不同種的蚯蚓體節數不一，盆栽中常見的蚯蚓體節數可達80節以上。

成熟的蚯蚓靠近頭部的地方，有一圈較寬的環帶（為產生卵繭的器官），可據此分辨頭尾端，口部到環帶為頭部，環帶之後是尾端。

蚯蚓的體外與體內都分成一節一節，體內的節與節之間由隔膜區隔。

體內並有貫穿頭尾的消化管、神經索、背血管及腹血管等。

蚯蚓的神經中樞（腦）、假心臟，及生殖器官等重要組織器官大都集中在頭部。

（電腦繪圖：姚裕評） 完美再生的秘密 　台灣大學動物學研究所教授陳俊宏表示，蚯蚓能否再生與傷口斷裂方向有密切關係。

蚯蚓的背部和腹部各有一條貫穿全身的主要血管，兩者間靠平行於體節的微血管相連，每段體節內部都有微血管，可獨立自成簡單的循環系統。

蚯蚓若在平行體節的方向斷裂，則每段體節內的血液尚能利用微血管循環，內部的組織器官不至壞死，就有機會存活與再生；若是從垂直體節方向縱切，血液無法完成循環，便會死去。

　蚯蚓斷裂之後，身體會先進行傷口的修復：斷面上的血管及肌肉組織會馬上收縮，防止失血、組織液流失及微生物入侵，壞死的肌肉組織也會被具有吞噬能力的細胞清除乾淨；同時，血液細胞會聚集到傷口處形成栓塞，幫助傷口閉合。

有些蚯蚓的傷口修復速度相當快，不到一天傷口就能癒合。

　動物再生有兩種情形，一種是由體內的未分化細胞（可轉變成新器官或新組織的細胞）遷移到傷口處，進行細胞分裂、增加細胞數後，再進一步分化，長出失去的器官、組織。

另一種則是傷口處的細胞會先回復到原始的未分化狀態，之後再進行細胞分裂或分化。

蚯蚓種類超過4000種，它們以何種方式再生，尚待研究釐清。

切頭去尾，也能再生？ 　蚯蚓雖具有再生能力，但再生能力並沒有像網路漫畫那樣誇大。

在長出完整的個體之前，若沒有口腔或肛門，牠將無法進食，不論切頭或去尾，很容易於再生過程中因為消耗過多能量而死去；除非是年輕的或個體健康狀況非常良好，才比較可能在斷掉之後長出完整的個體。

　蚯蚓再生出尾端的時間通常比頭部短，例如台灣常見的黃頸蜷蚓，斷尾之後，一般數天到數週就可以再生完成；若是斷頭，則要數個月後才能再生出完整的頭部。

原因是腦、儲存食物的嗉囊、假心臟（膨大的環形血管，藉由瓣膜引導血流方向），甚至生殖器官等多種重要器官都集中在頭部，斷頭蚯蚓再生時，必須將這些組織器官長回來，較為耗時且耗能量；而尾端只有消化管和肛門，消化管的長短較不影響消化系統的運作，多數斷尾蚯蚓便犧牲消化管長度，在最短時間內長回可以排糞便的肛門，因此新個體的體節數相對就會減少。

　 　一般蚯蚓若同時切頭去尾或切成數段，就很難存活，但切頭去尾也有再生成功的例子。

美國科學家德魯斯（RobertC.Drewes）曾經將夾雜帶絲蚓（Lumbriculusvariegatus）切頭去尾，經過21天後，夾雜帶絲蚓成功長出頭、尾存活下來。

陳俊宏實驗室研究發現，淡水多毛類（屬環節動物，為蚯蚓近親）瓢體蟲（Aeolosomasp.）長出失去的頭部需5天，尾部僅需4天；同時切頭去尾，也可如夾雜帶絲蚓一樣再生成完整個體。

夾雜帶絲蚓被切頭去尾，只剩5段體節。

其再生過程是先長出即將形成的體節數，頭部8節，尾部30節，之後再慢慢加長變粗。

體內的組織器官經21天後完成再生。

（電腦繪圖：姚裕評；資料來源：愛荷華大學網站） 　有關蚯蚓再生的研究報告可見於許多文獻，但是對於蚯蚓再生能力及機制的研究卻相當少。

陳俊宏表示，現在用於再生實驗的動物，大多集中於體制較複雜的脊椎動物（斑馬魚、老鼠）及棘皮動物（海星），或是體制相當簡單的渦蟲或水螅，而體制複雜程度介於中間的蚯蚓及多毛類的研究相對較少，其實牠們對於解開再生能力的生化分子機制有一定程度的貢獻，也有助重啟人類再生機制，及應用於醫學治療相關疾病等。

蚯蚓也會自割求生？ 　壁虎遇險時會斷尾自割求生，自割現象在某些蚯蚓也可見到，例如加州腔環蚓等類蚯蚓，若被捧在手掌上過久，牠們的尾部就可能自割斷裂。

蚯蚓自割的長度通常是身體的1/4~1/3，斷裂後的尾巴仍會扭動，尾巴雖然可能有再生能力，但通常在還沒長出完整的頭部之前即萎縮死亡。

　蚯蚓自割的原因，目前並不了解。

台灣大學動物學研究所教授陳俊宏認為，蚯蚓能夠感應環境溫度變化，人類體表溫度約35℃，而蚯蚓活動的土壤溫度約在25℃，因此，自割現象可能是蚯蚓面對不適當環境所做出的反應。

另有其他科學家認為，自割是因為尾端累積過多有毒物質所造成，例如顫蚓的尾巴有可以吸收重金屬物質的細胞，當金屬累積到一定濃度，尾端體節與體節之間的隔膜便會凹陷裂開。

此外，也有人提出自割可能是一種衰老現象，不過上述論點都只是猜測，目前沒有足夠證據證實。

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