Znajdź zawartość

Japońscy naukowcy odkryli, że dwa gatunki ślimaków morskich - Elysia cf. marginata i Elysia atroviridis - potrafią odrzucić i zregenerować całe ciało, wraz z sercem i innymi narządami wewnętrznymi. Badacze sugerują, że zwierzęta te są w stanie przetrwać tak skrajną formę autotomii dzięki fotosyntezie przeprowadzanej przez chloroplasty przejęte od zjadanych glonów. Byliśmy zaskoczeni, widząc głowę poruszającą się tuż po autotomii. Myśleliśmy, że bez serca i innych ważnych narządów wkrótce obumrze, ale ku naszemu ponownemu zaskoczeniu doszło do regeneracji całego ciała - opowiada Sayaka Mitoh z Nara Women's University. Do odkrycia doszło przez przypadek. Sayaka Mitoh jest doktorantką w laboratorium Yoichi Yusy. Co ważne, w laboratorium tym hoduje się ślimaki. Pewnego dnia w 2018 r. Mitoh zobaczyła głowę Elysia cf. marginata przemieszczającą się bez reszty ciała. W artykule z pisma Current Biology Mitoh i Yusa ujawnili, że oddzielona od serca i ciała głowa przemieszczała się samodzielnie tuż pod autotomii. Na przestrzeni dni rana z tyłu głowy się zamykała. W ciągu paru godzin głowa stosunkowo młodych ślimaków zaczynała żerować na glonach. Regeneracja serca zachodziła w ciągu tygodnia. Po 3 tygodniach regeneracja była zakończona. Jeden z osobników zrobił coś takiego 2-krotnie. Pięć z 15 wyhodowanych w laboratorium młodych Elysia cf. marginata wykonało skrajną autotomię 226-336 dni po wylęgu z jaj. Podobne zjawisko zaobserwowano u 3 z 82 E. atroviridis; spośród nich 2 osobniki zregenerowały ciała w ciągu tygodnia. Mitoh i Yusa nie są pewni, jak ślimaki morskie tego dokonują. Mitoh podejrzewa, że mogą za to odpowiadać komórki podobne do macierzystych. Po co ślimakom tak skrajna postać autotomii? To również nie jest jasne, ale niewykluczone, że pomaga im to w pozbyciu się wewnętrznych pasożytów, które hamują ich rozmnażanie. W ramach przyszłych badań naukowcy chcą sprawdzić, jakie wskazówki uruchamiają autotomię całego ciała i prześledzić mechanizmy leżące u podłoża opisanego zjawiska na poziomie tkankowym i komórkowym. Oddzielone od reszty ciała głowy starszych osobników (wyklutych z jaj 480-520 dni wcześniej) nie żerowały i obumierały w ciągu ok. 10 dni; Japończycy podejrzewają, że u bardzo starych osobników korzyści z takiej autotomii byłyby znikome, ponieważ prawdopodobnie nie mogą się one już rozmnażać. Jeśli jednak rzeczywiście chodzi o pozbycie się endopasożytów, niekiedy takie ryzyko może się opłacać. Stare osobniki i tak już długo nie pożyją, [więc jeśli zginą, nie stanie się nic niespodziewanego czy odległego w czasie], a istnieje szansa, że [jakimś cudem] uda się przeżyć i zregenerować ciało bez pasożytów. I w przypadku młodych, i starych osobników odrzucone ciała nie odtwarzały głowy, ale także się poruszały i reagowały na dotyk przez kilka dni, a nawet miesięcy. Elysia cf. marginata i E. atroviridis uzyskują chloroplasty ze zjadanych glonów; zjawisko to jest nazywane kleptoplastią. Dzięki temu ślimaki mogą wykorzystywać możliwości związane z fotosyntezą. Ta zdolność pozwala im przeżyć po autotomii wystarczająco długo, by zregenerować ciało. Sądzimy, że to najbardziej ekstremalna forma autotomii i regeneracji w naturze - podsumowuje Mitoh.   « powrót do artykułu

Wiele jaszczurek wykorzystuje autotomię, czyli odrzucanie ogona, jako metodę obrony przed drapieżnikami. Wygląda jednak na to, że ogon stanowi magazyn energetyczny organizmu, bo choć naukowcy sądzili, że skrócony o niego gekon przylądkowy będzie biec prędzej, było dokładnie na odwrót (Physiological and Biochemical Zoology). Dr Trish Fleming z Murdoch University i zespół przypuszczali, że gekon przylądkowy (Lygodactylus capensis) po autotomii pobiegnie szybciej, ponieważ zmniejszy się tarcie lub waga ciała. Zamiast tego zauważyli, że w porównaniu do zwierząt pozostających w jednym kawałku, taka jaszczurka nie tylko porusza się wolniej, ale i oddala się od drapieżnika na mniejszą odległość. Pani Fleming przypuszcza, że podobne wyniki uzyskano by w przypadku innych gatunków jaszczurek. W ramach studium malutkie gekony przylądkowe, które występują w RPA i ważą przeważnie poniżej grama, poruszały się w metrowej długości szklanej tubie z woskowym dnem. Mierzono, ile dwutlenku węgla wytwarzają, z jaką prędkością biegną i jaką odległość pokonują. Na początku gekony biegły, mając ogon. Potem biolodzy prowokowali autotomię, chwytając tył jaszczurki pęsetą. Dwa dni później zwierzęta ponownie przechodziły test. Australijczycy podkreślają, że gekony bez ogona poruszały się na początku szybciej, ale nie była to różnica istotna statystycznie. Na dystansie ok. 10 metrów okazywały się ostatecznie wolniejsze i przebywały mniejszą odległość, choć czas biegu pozostawał taki sam. U jaszczurek bez ogona odkryliśmy 19-proc. skrócenie trasy biegu [...]. Fleming uważa, że gekony wykorzystują tłuszcz zgromadzony w ogonie jako paliwo. Kiedy w krwioobiegu zaczyna spadać poziom kwasów tłuszczowych, spada efektywność poruszania się. W przyszłości tezę tę trzeba będzie potwierdzić, badając dokładniej biochemię gekona. Inne studium przeprowadzone przez Australijkę wykazało, że po utracie ogona zmienia się też zachowanie jaszczurek. Stają się ostrożniejsze. Kiedy uciekną przed drapieżnikiem, wychodzą z ukrycia po znacznie dłuższym czasie. Zdają sobie sprawę z odmienności swego stanu i podatności na zranienie, dlatego postępują inaczej.

Zwierzęta na różne sposoby bronią się przed drapieżnikami. Uciekają, przystępują do ataku lub odrzucają różne części ciała, np. ogon. Fachowo nazywa się to autotomią. Jej typem jest ewisceracja, czyli odruch wyrzucania narządów wewnętrznych. Badacze z Uniwersytetu w Portoryko odkryli, że pewien gatunek strzykwy (Holothuria glaberrima) traci w ten sposób cały przewód pokarmowy, a w jego regenerację jest zaangażowany ten sam mechanizm komórkowy, co w gojenie się ran. Stwarza to nadzieję także dla ludzi. Profesor Jose Garcia-Arraras uważa, że strzykwy i ich umiejętność regenerowania tkanek są pewnego rodzaju analogią muszek owocowych i uzyskanej dzięki nim wiedzy nt. genów. Ogórki morskie nauczą nas, jak możemy naprawić sami siebie. Wielu ludzi, także naukowców, postrzega strzykwy oraz inne szkarłupnie, takie jak rozgwiazdy czy wężowidła, jako coś wyjątkowego. Powodem są ich zdolności regeneracyjne. My jednak wykazaliśmy, że używają tych samych zwykłych mechanizmów zarówno do odbudowy, jak i gojenia ran. Wszystkie organizmy posiadają do pewnego stopnia zdolność regeneracji, ale strzykwy dochodziły do siebie w ciągu 4 tygodni po pocięciu na 3-5 mm fragmenty. Mechanizm odtworzenia jelita był taki sam, jak przy zdrowieniu naruszonej tkanki mięśniowej, nerwowej oraz powłok skórnych i polegał na przebudowywaniu substancji międzykomórkowej i dedyferencjacji, czyli odróżnicowywaniu się komórek mięśniowych.