大自然教会了人们很多。最近，《科学》杂志探讨了动物、植物和细菌如何使用不同的恢复策略来应对稀缺资源、捕食者和其他挑战。
1、图片来源：DANT？费诺利奥
重生咒语
人类应该嫉妒。人们的再生能力是有限的：骨折，伤口愈合，大多数肝脏可以再生，但仅此而已。但是一种叫做"墨西哥行走的鱼"的大蛞蝓看起来像一条20厘米长的腿鳗鱼，可以再生它所有的四肢，甚至尾巴，这意味着它可以重新组装它的脊髓，脊柱和肌肉。
大约30个研究小组正在探索如何做到这一点。他们发现不同的组织一起工作来检测肢体丧失并协调再生。在此过程中，动物激活导致胚胎发育过程中形成结构的基因途径，从而导致干细胞分化。
在动物王国中，蜻蜓只是具有再生能力的动物之一。真正的漩涡具有更大的弹性 - 它在失去90%的身体后仍然可以恢复。2厘米长的水生生物的一小部分再生大脑，皮肤，肠道和所有其他功能器官。
同样，干细胞是关键，在真正的涡旋肌肉中活跃的一组特殊基因告诉这些干细胞该做什么，并在正确的时间激活正确的细胞生长和分化。结果，真正的漩涡蠕虫几乎可以"从头开始"开始重生，而蛞蝓只有在主体保持完整时才能重生。
今年，研究人员对这两个物种的基因组进行了测序，以进一步研究其再生能力背后的分子。最终的希望是：有一天，受伤的人也能够做同样的事情。
2 肺炎球菌 图片：SPL
窃取基因以求生存
想象一下，一位患有严重肺部感染的住院癌症患者。肺炎球菌似乎注定要失败，因为强大的抗生素供应继续进入患者。但它可以部署一个数十亿年的恢复策略：从另一个细胞中借用一个基因来保持病原体的存活。
当环境发生变化时，生物体会适应或死亡。肺炎球菌和其他细菌通过从其他地方获取基因来加速适应过程。这种水平的基因转移赋予了这些细菌新的特性，从奶酪的蓬勃发展到抗生素耐药性。
研究人员认为，肺炎球菌细菌从另一种未识别的细菌中获得了抗生素破坏基因blaKPC。具有该基因的肺炎球菌细菌产生一种分解几种抗生素的酶。
就像自然界中的许多恢复策略一样，窃取基因是有代价的。有时微生物吸收有害基因而不是有益基因。就像篮球队刚刚招募了一名新球员一样，从获得的基因产生的蛋白质可能与细胞中的其他蛋白质不匹配。不幸的是，对于患者来说，肺炎球菌策略效果很好：细菌杀死了40%至70%的感染人群。
3、地松鼠 图片来源：GRACHEVA LAB
松鼠应急基金
在南达科他州的大草原上漫步，地松鼠将在冬天疯狂地进食。当松鼠冬眠时，由于额外的脂肪，它的体重飙升了40%。
在干旱、迁徙、寒冷的冬季和其他挑战中，生物体往往面临资源匮乏。为了解决这个问题，松鼠像许多其他生物一样，储存资源供以后使用。在一天之内，它可以在种子，蟋蟀和其他美味佳肴中获得超过2%的体重。
但这种策略有其缺点。矮胖的啮齿动物更有可能成为鹰或鬣狗的猎物。此外，这些应急资金将提前用完。因此，一旦松鼠足够胖，它就会进入冬眠状态，从而减少90%的能量消耗。此时，它的体温略高于冰点，心率下降到每分钟五次，从通常的350下降到400。
脂肪的积累需要代谢和行为调整。然而，松鼠以某种方式避免了困扰肥胖者的健康问题。虽然它在2型糖尿病中出现了一些代谢缺陷，但它并没有生病。在春天，松鼠会变得又瘦又强壮，准备再次开始循环。
4、野生烟草 图片来源：斯坦·谢布斯
植物也可以战斗
与有腿的人不同，植物无法逃脱它们不喜欢的东西 - 但是当受到攻击时，它们表现出非凡的韧性。野生烟草植物是北美一种1米高的植物，可以保护自己免受饥饿昆虫的侵害。
该植物可以感知毛毛虫唾液中的氨基酸化合物，并发出警告信号 - 通过其茎和叶发出的液压或电脉冲。在几分钟内，植物细胞会加速尼古丁的产生，尼古丁是一种干扰动物肌肉功能的毒素。
当受到攻击时，一片野生烟草叶产生的香烟相当于半盒香烟。但一些毛毛虫，如飞蛾，已经进化出一种让毒素通过肠道但不吸收它们的方法，迫使野生烟草挖掘新的方法。这些植物可以产生阻碍消化和使毛毛虫沉闷的化合物，这会损坏攻击者嘴巴的粗糙砂轮。
同时，这种植物可以通过散发出气味来吸引毛毛虫捕食者，然后发出化学信号来引导它们捕捉已经沉闷的猎物。此外，被围困的植物可以重新定向其资源，延迟开花和生长，直到毛毛虫消失。令人惊讶的是，这些都不是由植物的中央大脑决定的，而是由分散在整个植物中的决策细胞决定的。
5、海獭 图片：D.P.威尔逊
鱼可以转换性别
鱼类是生殖恢复力的主人。在一生中，大约有450种鱼类可以改变它们的性别，以最大限度地增加它们的后代。
鱼通过荷尔蒙的变化将他们的器官从一种性别改变到另一种性别。性别转变的模式因物种而异。大型雌性比较小的雌性产卵更多，因此对于某些物种，例如小丑鱼，最好在生命的早期阶段是雄性，然后成为雌性。然而，对于一些鱼类来说，雄性相互竞争雌性或领地 - 例如石斑鱼，鲈鱼和鲱鱼，太小意味着没有后代。因此，这些鱼对幼龄的雌性有好处。
现在，这种古老的策略使鲈鱼等鱼类能够适应现代挑战，这些挑战也破坏了性别平衡：过度捕捞。渔民喜欢钓更大的鱼。因为一种性别通常比另一种性别大，所以更容易钓鱼。但研究人员发现，海獭已经准备好了。
为了防止雄鱼变得太大，一些雌性更早地经历性别变化，因此性别平衡得以保留。尽管如此，研究人员表示，这是一个短期战略，而不是一个长期的解决方案。这一趋势也意味着鲈鱼后代数量的减少。
无论如何，这种恢复力策略允许鱼类繁殖，但它们不能完全靠自己拯救自己。（张章编）