网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

一个细胞最后能长成完整的人,它咋知道哪里该是眼睛、哪里该是心脏?

0
分享至

每一个能健康降生的普通人,最初都只是显微镜下几乎看不见的一枚受精卵。

从这一枚小小的细胞,到长出三百多块骨头、六百多块肌肉、布满全身的神经与血管,最终构成会哭会笑能跑能跳的完整人体,整个过程没有总指挥,没有施工图纸贴在细胞旁边,也没有谁站出来发号施令。

那么,在这个全程静默的发育过程里,每一个分裂出来的细胞,是怎么找准自己的位置,知道该长成眼睛还是心脏的呢。



这个藏在发育最早期的秘密,最早是奥地利发育生物学家汉斯·斯佩曼和他的学生希尔德·曼戈尔德在1924年通过蝾螈胚胎移植实验揭开的。

他们把蝾螈胚胎一小块特定区域的细胞,移植到另一个原本要发育成腹部组织的胚胎旁,结果这块移植来的细胞,引导周围原本要长成肚皮组织的细胞,慢慢组装成了一条完整的额外神经管,也就是后来脊髓和大脑的前身。

斯佩曼也凭借这项发现,在1935年获得了诺贝尔生理学或医学奖,他把这块能引导周围组织发育走向的区域称作“组织者”,这也是人类第一次明确发现,胚胎里存在专门调控位置发育信号的功能区域。



这些负责指路的信号,本质上是不同浓度分布的蛋白质分子,最广为人知的一种叫做形态发生素。这类物质会从胚胎的特定区域慢慢扩散开来,离信号源越近浓度越高,越远浓度越低,在空间里形成一道连续平滑的浓度梯度。

就像往清水里滴一滴色素,靠近水滴的地方颜色深,远离的地方颜色浅,每个位置的细胞,都能通过表面的受体感知到当地的信号浓度数值,再根据预设的基因开关阈值,决定下一步要开启哪一组发育程序。

达到高浓度阈值的细胞,会启动头部相关结构的发育程序,处在中等浓度区间的细胞,会发育成胸部对应的组织,处在低浓度区间的细胞,则会走向腹部结构的发育路径。



早在1969年,发育生物学家刘易斯·沃尔珀特就用海胆胚胎做实验,验证了这套浓度梯度的工作逻辑,清晰证明了细胞判断位置的核心依据,就是自身所在位置的信号浓度,而非细胞自身预先携带固定的发育命运。

除了这道浓度梯度,胚胎内部还设有多套互相校准的信号通路,就像多组交叉核对的导航坐标,避免单一信号出现偏差就长错位置。



在发育的最初阶段,人体胚胎的发育顺序精准且保守,受精后第3周完成原肠胚形成,初步划分出三个胚层;第4周左右神经管开始闭合,心脏开始搏动;第8周左右各个主要器官的雏形基本就位。

整个过程每一步的触发,都有对应的基因表达时序作为开关,不是细胞漫无目的地随机生长。



这些控制位置发育的核心基因,后来被统称为同源异形基因,其中最具代表性的Hox基因家族,在1980年由爱德华·刘易斯、克里斯汀·纽斯林-沃尔哈德等人在果蝇研究中系统阐明。

这类基因就像排列整齐的位置编码开关,按顺序排布在染色体上,依次对应从头到尾不同体节的发育指令,一旦其中某个基因出现突变,果蝇的对应体节就会长出错误的器官结构。

比如在本该长触角的位置长出长腿。这类在进化上高度保守的基因,从果蝇到哺乳动物甚至人类,都在执行相似的位置编码功能。



整个发育过程没有预设好的固定蓝图,所有细胞共享同一套基因组,靠着细胞之间实时的信号往来、浓度梯度的精准排布、多套调控通路的交叉校验,一步步从单个细胞搭建出完整的人体。‘

这套机制在亿万年的进化中不断打磨修正,让每一个普通人的诞生,都成为生命自带秩序的最好证明。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
好声音没夺冠,执意嫁爱奇艺总裁,今官宣离婚后,自曝被前夫打压

好声音没夺冠,执意嫁爱奇艺总裁,今官宣离婚后,自曝被前夫打压

娱圈办事处
2026-11-07 18:32:07
德媒:德国有望出现首位女总统

德媒:德国有望出现首位女总统

参考消息
2026-11-09 13:10:37
华为大折叠Mate X8 曝光,万元折叠屏的最后一块短板补上

华为大折叠Mate X8 曝光,万元折叠屏的最后一块短板补上

科技松鼠
2026-11-09 17:00:56
段永平浮亏18亿港元的意义

段永平浮亏18亿港元的意义

新浪财经
2026-11-09 17:05:50
“奴隶打工都给饭啊!”一小学招聘教师“无薪资待遇”,网友:比资本家还资本家

“奴隶打工都给饭啊!”一小学招聘教师“无薪资待遇”,网友:比资本家还资本家

林林先生
2026-11-09 20:33:59
一级甲等医疗事故!9岁女孩拔乳牙,一针超量肾上腺素下去,诊所全责:挂证、错药、不抢救,三条人命账全算清

一级甲等医疗事故!9岁女孩拔乳牙,一针超量肾上腺素下去,诊所全责:挂证、错药、不抢救,三条人命账全算清

秋风妃
2026-11-08 19:23:12
美国大豆为什么非要卖给中国?其实,站在美国的角度,三年不卖给中国大豆,是美国农业体系里一根最敏感的骨头被抽走了

美国大豆为什么非要卖给中国?其实,站在美国的角度,三年不卖给中国大豆,是美国农业体系里一根最敏感的骨头被抽走了

扶苏聊历史
2026-10-31 11:50:15
奔驰“尊贵感”没了!网友分享奔驰4S店探店经历,门店客户餐厅关停,茶歇换成干脆面、苏打饼干等平价零食,引发热议

奔驰“尊贵感”没了!网友分享奔驰4S店探店经历,门店客户餐厅关停,茶歇换成干脆面、苏打饼干等平价零食,引发热议

火山詩话
2026-11-07 11:30:17
侯森:要说遗憾就是我37岁了,要是现在27还能为北京再拼10年

侯森:要说遗憾就是我37岁了,要是现在27还能为北京再拼10年

懂球帝
2026-11-09 18:49:25
仅播6集,就收视大爆,不愧是你们盼了一整年的黑马剧!

仅播6集,就收视大爆,不愧是你们盼了一整年的黑马剧!

孤城落日
2026-11-09 15:40:43
研究发现:吃一次羊肉,就等于给脑卒中人身体添一次堵,真的吗?

研究发现:吃一次羊肉,就等于给脑卒中人身体添一次堵,真的吗?

垚垚分享健康
2026-11-09 17:20:13
在蒙古工作的华人感慨:不要听媒体吹牛,蒙古相当于我国二线城市

在蒙古工作的华人感慨:不要听媒体吹牛,蒙古相当于我国二线城市

铭记历史呀
2026-11-08 20:11:00
悲愤交加!一海归女生秋招面试遇低薪,岗位税前4000至5500,难以接受现状,直言“被就业环境羞辱”

悲愤交加!一海归女生秋招面试遇低薪,岗位税前4000至5500,难以接受现状,直言“被就业环境羞辱”

火山詩话
2026-11-07 05:31:08
发现一个奇怪的现象:你吼了孩子,孩子敢顶嘴,说明你这个家庭还有救;如果你不停对孩子吼叫谩骂,孩子一声不吭沉默寡言,那你家庭没救了

发现一个奇怪的现象:你吼了孩子,孩子敢顶嘴,说明你这个家庭还有救;如果你不停对孩子吼叫谩骂,孩子一声不吭沉默寡言,那你家庭没救了

阿呆爸
2026-09-27 21:04:44
中国日本韩国吸烟率对比:日本17.5%,韩国18.6%,中国是多少?

中国日本韩国吸烟率对比:日本17.5%,韩国18.6%,中国是多少?

荆楚寰宇文枢
2026-10-27 22:10:25
四川成都一女神,169cm身高清丽出尘,貌美如花,倾国倾城

四川成都一女神,169cm身高清丽出尘,貌美如花,倾国倾城

情感大头说说
2026-11-04 10:26:48
解放台湾最大的阻力,或许不是美国,不是台独分子,而是另一邻国

解放台湾最大的阻力,或许不是美国,不是台独分子,而是另一邻国

文史道
2025-04-17 12:35:42
“爷爷黄毛,奶奶满背!”一家五口火了,网友:孩子小学毕业就算高学历!

“爷爷黄毛,奶奶满背!”一家五口火了,网友:孩子小学毕业就算高学历!

林林先生
2026-09-12 12:25:03
天气越是寒冷,越是想念夏天的比基尼

天气越是寒冷,越是想念夏天的比基尼

疾跑的小蜗牛
2026-11-09 18:46:19
冬天穿搭最好要有一条“白裤子”,这样穿减龄时髦又高级,简直太绝

冬天穿搭最好要有一条“白裤子”,这样穿减龄时髦又高级,简直太绝

小溪美爱生活
2026-11-09 13:22:28
2026-11-09 21:20:49
向航说 incentive-icons
向航说
坐下来,听我讲讲你不知道的科技奇闻故事
3862文章数 771关注度
往期回顾 全部

科技要闻

AI机房被卡,美股重挫!英伟达大跌9%

头条要闻

丈夫凌晨4点和陌生女子通话 妻子赌气与异性开房3天

头条要闻

丈夫凌晨4点和陌生女子通话 妻子赌气与异性开房3天

体育要闻

40岁,正是绝杀的年纪!

娱乐要闻

黄仁勋与黄乐合照曝光,吃饭氛围暧昧

财经要闻

市场能接受AI繁荣退潮吗?

汽车要闻

限时权益价8.88万 吉利星愿STAR限定系列发布

态度原创

家居
游戏
房产
旅游
军事航空

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

《暗喻幻想》官宣要有新消息!玩家:苦等两年的DLC?

房产要闻

突发!海口新政:小户型回来了!

旅游要闻

直播间低价旅游卡兑现难 文旅消费陷阱如何破?

军事要闻

特朗普称伊朗战事何时结束将由其决定

无障碍浏览 进入关怀版