Znajdź zawartość

Kałamarnice słyszą, ale zupełnie inaczej niż my, ludzie. Nie polegają na zmianach ciśnienia wywołanych przez fale dźwiękowe, lecz wyczuwają generowany przez nie ruch wody (The Journal of Experimental Biology). Wykrywają dźwięk samymi sobą, poruszając się w przód i w tył z falą dźwiękową - tłumaczy dr T. Aran Mooney, biolog morski z Woods Hole Oceanographic Institution, porównując zwierzę do owocu zatopionego w zastygłej galaretce. Gdy potrząsasz galaretką, przesuwa się cały blok, a wraz z nim owoc. Amerykanie badali kalmara loligo długopłetwego (Loligo pealeii). Okazało się, że potrafi on wykryć dźwięki o niskiej częstotliwości do 500 herców. Zidentyfikuje więc pomruk fal czy wiatr, ale już nie komunikaty zębowców, np. delfinów, których łupem pada. Teraz zespół próbuje lepiej zrozumieć jego mechanizm słyszenia. Jest taki pomysł, że skoro istoty te mają prymitywny zmysł słuchu, możemy je przecież wykorzystać w roli modelu ułatwiającego zrozumienie podstaw słyszenia lub utraty słuchu. W tym sensie opisywane badania miałyby odniesienie do ludzi. Kałamarnice słyszą dzięki parzystym statocystom. Są to pęcherzyki zbudowane z komórek ze skierowanymi do wewnątrz wiciami. W środku znajduje się statolit (grudka węglanu wapnia), drażniący wypustki podczas ruchu. Wtedy generowany jest sygnał elektryczny, który powiadamia mózg, że zwierzę wykryło dźwięk. U ludzi kamyczki błędnikowe, nazywane inaczej otolitami, drażnią komórki rzęsate narządu Cortiego. Drgania są przetwarzane na sygnał elektryczny. Mając na uwadze te podobieństwa, Mooney i inni zastosowali podczas eksperymentów z kalmarami loligo test do badania słuchu u ludzkich niemowląt. Zwierzęta znieczulano chlorkiem magnezu, a później odtwarzano im przez głośniki różne dźwięki i mierzono reakcje. Płytko pod skórą Mooney wszczepiał kalmarom elektrody. Umieszczał je w pobliżu wyjścia nerwu słuchowego ze statocysty. Kolejną elektrodę mocował na grzbiecie, by mierzyć bazową aktywność elektryczną. Następnie zanurzał L. pealeii w płytkim zbiorniku. Przez głośniki emitowano dźwięki z szerokiego zakresu częstotliwości. Stosowano po ok. 1000 powtórzeń dla każdej częstotliwości. Wyliczenie na podstawie 1000 pomiarów średniej pozwoliło wyeliminować naturalny losowy szum elektryczny - wyrażany w miliwoltach - który po każdym zasłyszanym dźwięku rozchodzi się w ciele wzdłuż nerwu. Okazało się, że kalamar loligo długopłetwy słyszy podobnie jak wiele ryb, które nie mogą się pochwalić rozwiniętymi umiejętnościami w tym zakresie. Amerykanie sądzą, że kałamarnice stanowią pokarm tak wielu różnych zwierząt – od fok, przez walenie, po ptaki – bo nie wiedzą, że ktoś na nie poluje. Badanie tomografem komputerowym wykazało jednak, że dysponują bronią zupełnie innego rodzaju. Ich gęstość jest niemal taka sama jak wody (w wodzie skaner w ogóle ich "nie widział"), funkcjonują więc, jakby przez cały czas korzystały z czapki-niewidki. Posługujące się echolokacją drapieżniki ich nie wykrywają. Wbrew pozorom ustalenie, czy kalmar loligo długopłetwy słyszy, było naprawdę ważne. Chodzi bowiem o wzrastające zaśmiecenie podwodnych ekosystemów hałasem. W oceanie jest coraz więcej dźwięków. Komercyjne łodzie, wydobycie ropy i gazu... Wszystko to generuje dużo hałasu. Dopóki nie wiadomo, czy dane zwierzę słyszy, nie da się stwierdzić, czy zjawiska te będą na nie wpływać. W przyszłości Mooney zamierza ustalić, jak ważny jest słuch dla kałamarnic. Czy posługują się tym zmysłem w celach komunikacyjnych lub w czasie migracji. Biolog chce ustawić głośniki w różnych miejscach, by mierząc reakcje nerwów, stwierdzić, czy wyczuwają, gdzie znajduje się źródło dźwięków. Ludzie, ryby i wiele innych zwierząt wykorzystuje komórki rzęsate do wykrywania dźwięku i ruchu. Są podobne do tych u klamarów, ale występują też pewne różnice. To prawdopodobnie podstawowa struktura, która wyewoluowała miliony lat temu, lecz później kręgowce i bezkręgowce obrały inne ścieżki rozwoju. Dowiadując się więcej o słyszeniu kałamarnic i ich komórkach rzęsatych, możemy dociec, co jest ważne w ludzkim słyszeniu i komórkach czuciowych. Na razie to jednak spekulacje. Trzeba więc poczekać na wyniki dalszych studiów...

Amerykańscy naukowcy odkryli gen, którego wstrzyknięcie do ucha w ciągu 10 dni od ogłuszającego wydarzenia pozwala odzyskać zdolność słyszenia. Math1 umożliwia naprawę uszkodzonych komórek rzęsatych narządu Cortiego. Już wcześniej wykazano, że u świnek morskich Math1 pozwala uzyskać komórki rzęsate z otaczających je komórek podporowych. Teraz David He z Creighton University udowodnił, że ten sam gen jest w stanie zreperować już istniejące komórki czuciowe. Jest tylko jeden warunek, musi być podany w stosunkowo wąskim przedziale czasowym. Zespół wystawił świnki morskie na oddziaływanie dźwięku będącego odpowiednikiem wystrzelenia 200 naboi. Potem zwierzęta nie mogły usłyszeć niczego, co było cichsze od piły łańcuchowej. Kiedy jednak do ich prawego ucha wstrzyknięto wirusy z genem Math1, niemal całkowicie odzyskały w nim słuch. Naukowcy oceniali słuch świnek, przyglądając się aktywności pnia mózgu w odpowiedzi na różne dźwięki (wykonano badanie słuchowych potencjałów wywołanych pnia mózgu). Potem oglądali też nowe komórki rzęsate pod mikroskopem. Ponieważ dochodziło do ekspresji świecącego na zielono białka, było na 100% wiadomo, iż gen został dostarczony. He wyjaśnia, że choć Math1 jest aktywny tylko czasowo, powstaje na tyle dużo białka, by zregenerować uszkodzone komórki.