Znajdź zawartość

By dowiedzieć się czegoś o zwierzęcej anatomii, dziś już nie trzeba przeprowadzać sekcji. Dociekliwi zoolodzy korzystają ze zdobyczy nowoczesnych technologii, które dają możliwość obrazowania narządów wewnętrznych w trójwymiarze. Ostatnio przebadali za pomocą rezonansu magnetycznego i tomografii komputerowej aligatora, pytona dwupręgiego, zwanego też tygrysim ciemnoskórym (Python molurus), a także tarantulę. Kasper Hansen z Uniwersytetu w Århus jako pierwszy ujrzał, jak organy węża przystosowują się na "przybycie" i trawienie dużej zdobyczy aż do całkowitego jej zniknięcia. Wyniki nowatorskich badań zaprezentowano na dorocznej konferencji Stowarzyszenia Biologii Eksperymentalnej w Pradze. Pytony są znane z tego, że poszczą niekiedy całymi miesiącami i są w stanie strawić naprawdę olbrzymi posiłek – podkreśla Hansen. Tomografia i rezonans pokazały, jak węże te adaptują się do tego zero-jedynkowego trybu życia. Poszczącego 5-kg pytona dwupręgiego skanowano przed oraz po 2, 16, 24, 40, 48, 72 i 132 godzinach od spożycia szczura. Kolejne zdjęcia ujawniły stopniowe zanikanie ciała gryzonia, któremu towarzyszyło ogólne rozszerzenie jelita, skurczenie pęcherzyka żółciowego oraz 25-proc. zwiększenie objętości serca. Przed badaniem wąż został znieczulony. Akademicy sądzą, że powiększenie serca wiąże się z dostarczaniem energii niezbędnej do strawienia ofiary. Skoro pyton może pochłonąć odpowiednik połowy masy swojego ciała, po długim okresie niejedzenia musi bardzo szybko zrestartować układ pokarmowy. Stąd duże zapotrzebowanie energetyczne. Duńczycy są przekonani, że dzięki MRI i TK uda się zobrazować ekstremalne przystosowania anatomiczne, zwane plastycznością fenotypową, także u innych gatunków zwierząt. Zespół posłużył się kombinacją rezonansu magnetycznego i tomografii komputerowej, ponieważ pierwsza z wymienionych technik nadaje się lepiej do tkanek miękkich, a druga do twardych, takich jak kości, zęby czy muszle i skorupy. Hansen wspomina o minusach sekcji. Po rozcięciu karapaksu żółwia płuca się zapadają w wyniku zmiany ciśnienia wewnątrz klatki piersiowej. Nic dziwnego, że tworzone na tej podstawie ilustracje czy plansze edukacyjne są nieco mylące. Obrazy 3D stanowiłyby zaś doskonały model do przyszłych badań czy do nauki anatomii w szkołach i na uniwersytetach. Wybierając odpowiednie ustawienia dla kontrastu i natężenia światła podczas skanowania, naukowcy uzyskali różnokolorowy obraz poszczególnych narządów i tkanek. Przy niskiej absorpcji fal doskonale widać było tkanki miękkie, przy średniej kości i wypełnione kontrastem naczynia krwionośne, a przy wysokiej dostrzegalne były jedynie kości. Poza wspomnianymi na początku tarantulami, aligatorami i pytonami, Hansen i współpracujący z nim student Henrik Lauridsen wstrzykiwali kontrast również żółwiom, węgorzom marmurkowym i agamom brodatym (Pogona). Dzięki temu ujrzeli ich naczynia krwionośne (układ waskularny).

Cząsteczka pozyskana z jadu ptasznika (Grammostola spatulata) może już za kilka lat trafić na rynek jako środek przeciwko jednemu z rodzajów dystrofii mięśniowej (ang. muscular dystrophy - MD). Rozwojem potencjalnego leku ma się zająć firma założona przez badaczy z University of Buffalo. Obiektem zainteresowania badaczy z USA jest mechanotoksyna 4 (GsMTx4). Jak wykazały badania prowadzone w ostatnich latach, cząsteczka ta, zaliczana do peptydów (krótkich łańcuchów aminokwasowych) posiada zdolność do blokowania aktywowanych przez nacisk kanałów wapniowych, czyli białek zdolnych do przepuszczania jonów Ca2+ przez błony komórkowe. Ponieważ nadmierna aktywacja kanałów wapniowych jest przyczyną jednej z odmian MD, odkrywca GsMTx4, dr Frederick Sachs, upatrywał w peptydzie leku przeciwko tej chorobie. Aby zbadać terapeutyczny potencjał mechanotoksyny 4, wraz z kolegami z uczelni naukowiec założył firmę, którą nazwał Rose Pharmaceuticals. Nazwa przedsiębiorstwa nie jest przypadkowa; jest ona hołdem dla Rose - samicy ptasznika hodowanej od lat w laboratorium dr. Sachsa. Dotychczasowe testy, prowadzone na myszach oraz hodowlach komórkowych, potwierdziły możliwość zastosowania mechanotoksyny 4 w leczeniu MD oraz wykazały brak negatywnych efektów ubocznych terapii. Największym wyzwaniem pozostaje jednak opracowanie wygodnej formy podania leku, który obecnie trzeba wstrzykiwać. Właśnie na tym planują skupić się badacze z Rose Pharmaceuticals. Ponieważ GsMTx4 jest jedyna znaną substancją blokującą aktywowane przez nacisk kanały wapniowe, a zwalczana przez nią odmiana MD jest chorobą stosunkowo rzadką, amerykański urząd ds. żywności i leków (FDA) przydzielił jej odkrywcom tzw. szybką ścieżkę legalizacji. Oznacza to, że może on zostać dopuszczony do użytku na ludziach już za dwa lata. Co więcej, istnieje szansa na jego wykorzystanie do leczenia innych chorób związanych z tym samym mechanizmem, na czele z migotaniem przedsionków serca.

Ropuchy Oreophrynella nigra żyją w Wenezueli. Gdy napotkają na drapieżnika lub on na nie, nie walczą ani nie uciekają, a przynajmniej nie w typowy sposób. Zamiast biec, zwijają się w kłębek i desperacko rzucają w dół stoku. Przypominają wtedy rzucaną na wszystkie strony gumową piłkę. Nietypowe zachowanie zwierzęcia zostało sfilmowane przez ekipę BBC, naprowadzoną na jego ślad przez dr. Bruce'a Meansa z Uniwersytetu Stanowego Florydy. Kilkucentymetrowy płaz zamieszkuje charakterystyczne wyłącznie dla Wyżyny Gujańskiej szczyty – stoliwa - o nazwie tepui (co w języku plemienia Pemon oznacza "dom bogów"). Płaski szczyt wyrasta ponad las deszczowy, izolując tutejsze gatunki roślin i zwierząt. Jak łatwo się domyślić, ewoluowały one inaczej od swoich pobratymców z nizin. Z tego powodu miejscowe ropuchy nie umieją dobrze pływać ani daleko skakać: cal (2,54 cm) to szczyt ich możliwości. Na tepui nie ma też węży, stąd zagrożeniem stały się polujące z zasadzki tarantule. Oreophrynella nigra ma się zawsze na baczności. Gdy coś ją zaalarmuje, podwija pod siebie obie pary kończyn, chowa głowę, napina mięśnie, słowem: cała zamienia się w niby-piłkę. Ponieważ ropucha często sadowi się na stoku, zwinięcie powoduje, że zaczyna się toczyć. Pająk nie jest w stanie jej dogonić, a jeśli po drodze "kulka" wpadnie w szczelinę skalną, nie tylko chowa się przed wzrokiem drapieżników, lecz również przed ich odnóżami. Ropucha jest świetnie przystosowana do życia na Wyżynie Gujańskiej. Nawet jej brązowoszare ubarwienie wtapia się w tło. Jest na tyle lekka, że spadając, nie wyrządzi sobie krzywdy.

Hiszpańscy naukowcy z Estación Experimental de Zonas Aridas (Stacja Baadawcza Stref Suchych) dowiedzieli się, dlaczego niektóre samice pająków zjadają samców i czemu ten kanibalizm służy. Okazuje się, że dzięki pożarciu samca potomstwo jest liczniejsze i silniejsze niż młode tej samicy, która nie zjadła przedstawiciela swojego gatunku. Dotychczas próbowano kwestię tę badać w laboratorium, jednak nie uzyskano jednoznacznych wyników. Uczeni przypuszczają, że pająki były zestresowane lub nie miały dostępu do odpowiedniego pożywienia. Hiszpanie obserwowali więc w naturze śródziemnomorskie tarantule. Sprawdzali w jakich okolicznościach dochodziło do pożarcia samca, w ramach badań ratowali też samce ze szczęk samic. Obalili przy okazji teorię mówiącą, że samce poświęcają się dla dobra swojego potomstwa. Z ich badań wynika bowiem, że samica przeważnie pożera te samce, które spotka po zapłodnieniu, a nie pożera tego, który ją zapłodnił. Nie sprawdziła się też inna teoria,mówiąca, że samice, które pożerają samców, są po prostu bardziej agresywne i lepiej przystosowane, więc mogą znaleźć więcej pożywienia, z czego korzysta ich potomstwo. Okazało się bowiem, że jeśli uczeni uratowali samca ze szczęk samicy, to jej potomstwo nie było większe i liczniejsze. Wszystko wskazuje więc na to, że samce są po prostu istotnym źródłem pożywienia, a z kanibalizmu matki korzyści czerpie jej potomstwo.

Tarantule i papryczki chili wydają się nie mieć ze sobą nic wspólnego, okazuje się jednak, że mają. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco odkryli, że stosują podobne taktyki odstraszania drapieżników. Jad gatunku tarantuli występującego na Trynidadzie i Tobago, Psalmopoeus cambridgei (zwanego kiedyś Santaremia longipes lub Psalmopoeus cambridgii), zawiera toksyny uruchamiające te same receptory bólowe (TRPV1), co alkaloid papryczki chili kapsaicyna. Zidentyfikowaliśmy nowy mechanizm, za pomocą którego jady wywołują ból i wykazaliśmy, że jest on podobny do taktyki wykorzystywanej przez papryki do generowania podobnych odczuć — powiedział biolog molekularny David Julius. I pająki, i rośliny wytworzyły podobny sposób odstraszania drapieżników. Kiedy Julius i jego zespół, którzy opisali swoje odkrycia na łamach pisma Nature, badali jad pająka w laboratorium, uzyskali reakcję płodowych komórek nerek z receptorami, nie zaobserwowali jej natomiast w przypadku komórek bez receptorów. Normalne komórki nerek produkują w odpowiedzi na działanie toksyny duże ilości jonów wapnia. Naukowcy wyizolowali również z jadu pająka 3 składniki. Po posmarowaniu nim łap myszy z receptorami wykazywały objawy zapalenia i bólu (kończyny puchły). U transgenicznych gryzoni bez receptorów nic się natomiast nie wydarzyło. Badacze skoncentrowali się na zrozumieniu podłoża molekularnego bólu, wierząc, że inne pająki rozwinęły podobne mechanizmy obronne. Potwierdziło się to w odniesieniu do kolejnego gatunku tarantuli, tym razem pochodzącego z południowo-wschodniej Azji.