Jūs droši vien esat dzirdējuši teicienu "patiesība ir dīvaināka nekā izdomājums". Nu, nekas nevarētu būt tālāk no patiesības. Daba mums parāda savas īpašās spējas un visu savu spēku ar dzīvnieku sugām, kas nešķiet īstas, piemēram, kara vīra medūzaŠajā gadījumā mēs runājam par sugu, kas, lai gan var šķist daiļliteratūras produkts, ir pilnīgi reāla: nemirstīgās medūzasTā pašreiz pieņemtais zinātniskais nosaukums ir Turritopsis dohrnii (vēsturiski minēts kā Turritopsis nutricula (dažos tekstos). Tam ir funkcija, ko daudzi cilvēki vēlētos: novecošanās maiņa jeb, citiem vārdiem sakot, tā sauktā bioloģiskā nemirstība.
Šajā rakstā mēs runāsim par nemirstīgās medūzas īpašībām un uzzināsim vairāk par tās noslēpumiem, integrējot to, kas ir zināms par tās bioloģiju, ģenētiku un zinātnisko vērtību, vienlaikus neaizmirstot par tās ekoloģiskā loma jūrā.
galvenās iezīmes
Tas nav nekas neparasts: dzīva būtne ar glābšanas līniju atjaunošana praktiski neierobežots. Šai medūzai piemīt spēja atjaunoties un atsākt savu dzīves ciklu. Katru reizi, kad tā tiek bojāta, cieš spēcīgu stresu vai rodas nelabvēlīgi apstākļi, spēj atjaunot un dziedēt atgriežoties jaunā polipa stadijā. Tās reģenerācijas spēja ir iespaidīga, bet vizuāli tā ir viena no delikātākajām un skaistākajām medūzām.
Tam ir iegarens zvanveida lietussargs, kas nav garāks par 4 līdz 5 mm diametrā, padarot to par vienu no mazākajām medūzām pieaugušā stāvoklī. Tai nav nepieciešams lielāks izmērs: ar savu izcilo šūnu plastiskums un tā planktoniskā dzīvesveida dēļ tas ir lieliski pielāgojies. Lietussargs ir plāns, caurspīdīgs un praktiski bezkrāsains, kas ļauj ērti ieskatīties iekšpusē.
Centrā izceļas dziļa, tumši sarkana gremošanas sistēma, ko klāj bālgans slānis. Kad nemirstīgā medūza sasniedz pieauguša cilvēka stadiju, tā var parādīties ap 80 līdz 100 taustekļi īsi un smalki; tomēr mazuļiem to parasti ir viens vai divi desmiti. Šie taustekļi ir pārklāti ar cnidocīti ar nematocistām, dzelošām šūnām, ko tas izmanto, lai notvertu mikroskopisku medījumu. Tā dzelonis ir viegls un cilvēkiem nemanāms.
Taksonomiskā līmenī tas pieder pie grupas cnidarians (kopā ar koraļļiem un anemonēm) un, konkrētāk, hidrozoāniem. To ķermenis ir veidots ap 95 procenti ūdens, fakts, kas izskaidro tā želejveida raksturu un peldspēju ūdens slānī.
Biotops un izplatības apgabals
Nav viegli atrast nemirstīgās medūzas atrašanās vietu tās dēļ mazs izmērs un pelaģiskā dzīve. Tas ir reģistrēts jūrās visā pasaulē, bieži sastopams Vidusjūrā un Japānas jūras daļās, kā arī Karību jūras un Klusā okeāna reģionos. Šo kosmopolītisko izplatību, cita starpā, ir veicinājis pasīvais transports balasta ūdens no kuģiem.
Kopumā viņš dod priekšroku mērenajos ūdeņos lai gan tas var paciest plašu apstākļu klāstu. Tā klātbūtne var palikt nepamanīta un tikt sajaukta ar radniecīgām sugām Turritopsis, jo konkrētai diagnozei nepieciešama detalizēta analīze. Sākotnēji minētais izplatības areāls Karību jūras reģionā paplašinājās, jo tās taksonomija tika labāk izpētīta, un mūsdienās tā tiek uzskatīta par plaši izplatītu sugu.
Viens no iemesliem, kāpēc tas arvien vairāk tiek atklāts vairākos reģionos, nav tas, ka tas vairojas bez ierobežojumiem, bet gan tas, ka tas apvieno augstu reproduktīvais ātrums ar savu īpatnējo spēju mainīt ciklu. Protams, šī nemirstība ir bioloģiska un neatbrīvo to no plēsonība, slimības vai negadījumi.
Vērts pieminēt, ka tās nemirst pašas no sevis no vecuma: to beigas parasti ir saistītas ar barības ķēdi vai traucējumiem. Tomēr kā mazas planktoniskas medūzas tās var ar zināmu efektivitāti izvairīties no plēsējiem, kas kopā ar to vitālo plastiskumu piešķir tām... izdzīvošana ievērojams piekrastes un okeāna vidē.
Nemirstīgo medūzu cikls
Analizēsim nemirstīgās medūzas dzīves ciklu. Dzīvība sākas kā planulas kāpurs, tāpat kā jebkura cita hidrozoāna medūza. Pēc attīstības planula piestiprinās pie substrāta un rada polipsŠis polips var veidot kolonijas un tādēļ dārgakmeņi bezdzimumdzīvnieki, atbrīvojot sīkas medūzas, kas sāk pelagisko fāzi.
Ir daudz gadījumu, kad kāpuri ir piestiprinājušies pie gliemju čaulām vai cietām virsmām dibenā. Kad tie sāk pielāgoties un apmesties, tie veido autentiskus polipu kolonijas no kura iznirst sīkas medūzas. Lūk, kā katru reizi, populācijas pieaug un izklīst ūdens slānī, kur tās vairojas dzimumceļā (atbrīvojot gametas) un noslēdz ciklu ar jaunām planulām.
Šeit izpaužas tās unikalitāte: ja medūzas mazulis vai pieaugušais piedzīvo nelabvēlīgus apstākļus, traumas, badu vai stresu, tas var veikt... atgriešanās tā dzīves cikla laikā. Tas ir, dediferencē savas šūnas pieaugušo šūnas pārvēršas šūnu cistai līdzīgā stāvoklī un reorganizē savus audus, veidojot jaunu šūnu. polips funkcionāls. Šo procesu sauc par transdiferenciācijaKad tā ir nonākusi polipa formā, tā var atjaunot jaunas medūzas, kas ir ģenētiski identiskas oriģinālam.
Šo cilpu var atkārtot daudzas reizes, un atšķirībā no citām medūzām, kas zaudē spēju atgriezties sākotnējā formā pēc dzimumbrieduma, T. dohrnii var to izdarīt pat pēc reprodukcijas. Tāpēc mēs runājam par bioloģiskā nemirstībaTas nenozīmē neievainojamību: zivs, vēžveidīgais vai anemone to var aprīt, vai arī ārkārtējs traucējums var neļaut tam veiksmīgi pabeigt maiņas procesu.
Molekulārā līmenī salīdzinošie pētījumi ar cieši radniecīgām sugām liecina, ka T. dohrnii piedāvā a ģenētiskais piešķīrums un izpausmes modeļi, kas veicina DNS aizsardzība un atjaunošana, efektīva pārvaldība oksidatīvais stressun mehānismus, kas palīdz saglabāt integritāti telomēriAtšķirības ir novērotas arī gēnos, kas iesaistīti replikācijā un šūnu pluripotences ceļu regulēšanā, piemēram, noteiktu diferenciācijas faktoru lielāka pārstāvība, tostarp papildu GLI tipa gēnu kopijas, kas iesaistītas cilmes šūnu pārprogrammēšanā. ģenētiskā sinerģija atbalsta tā izcilo plastiskumu.
Elpošana
Daudziem cilvēkiem ir šaubas par to, kā šie dzīvnieki elpo. Tā kā tiem nav īpaša orgāna elpošanai, šīs šaubas moka daudzus. Caur caurspīdīgo ādu mēs varam redzēt tikai viņu kuņģi. Tomēr mēs nevaram redzēt žaunas, plaušas vai citas sarežģītas struktūras. Šīs medūzas tie elpo difūzijas ceļā pa visām tā ķermeņa virsmām.
Tāpat kā citi vienkārši dzīvnieki un organismi, piemēram, jūras sūkļi, apmainīties ar gāzēm ar izšķīdušais skābeklis ūdenī pateicoties savu šūnu aktivitātei. Šis process tiek veikts bez specializētiem orgāniem, jo tā virsmas un tilpuma attiecība Tas ir ļoti augsts, un tā metabolisms ir zems, kas atvieglo gāzu apmaiņu.
Lai gan ūdenī parasti ir pietiekami daudz skābekļa visām sugām, lielas agregācijas nav novērotas šo medūzu, cita starpā, tāpēc, ka tās patērētu pieejamo skābekli no apkārtējā mikrovides slāņa. Ja tās uzkrājas pārmērīgi, tās mēdz pārvietoties uz vairāk skābekļa piesātinātu zonu, jo kopā tie var lokāli samazināt skābekļa un palielināt oglekļa dioksīda daudzumu.
Pārtika un plēsēji
Ar tikai dažiem milimetriem diametrā, T. dohrnii tas ir sava veida gaļēdāji kas galvenokārt barojas ar zooplanktonu: kopevodiem, vēžveidīgo kāpuriem, olām un nelielu medījumu, ko tas notver ar saviem dzelošajiem taustekļiem. Šī uzvedība veicina trofiskais līdzsvars pelaģisko ekosistēmu.
Viņu plēsēji ietver zivis planktīvēdāji, mazi vēžveidīgie y anemonesTāpēc, neskatoties uz savu nemirstības reputāciju, tas ieņem starpposmu barības ķēdē un ir svarīga enerģijas plūsmas sastāvdaļa jūrā.
Galvenie draudi
Lai gan bioloģiski tā ir nemirstīga medūza, tai draud arī iznīcināšana. Veids, kā mainīt polipa veidošanās procesu, aktivizējas tikai tad, ja agresija vai stress to prasa. Ja pastāv liela varbūtība tikt apēstam, var uzsākt transdiferenciāciju uz atjaunotu jauneklīgu stāvokli, kurā tā šūnas reorganizējas, veidojot jaunu polipu, no kura izaugs medūzas, kas identiskas oriģinālam.
Papildus plēsonībai tādi faktori kā piesārņojumu, epizodes no hipoksija, pēkšņas temperatūras izmaiņas vai patogēnu klātbūtne var novērst vai kavēt atgriešanos. Bioloģiskā nemirstība nav absolūta: ja bojājumi ir milzīgi vai vide neļauj pabeigt reorganizācijas fāzes, process var neizdoties. Arī barības trūkums ierobežo tā izdzīvošanu. apkopes spēja y reproducēšana.
Zinātniskā nozīme un ko tā atklāj par novecošanos
Unikalitāte T. dohrnii ir piesaistījis pētniekus no visas pasaules, jo tas piedāvā dabisku modeli tā izpētei reģenerācija un šūnu pārprogrammēšanaJo īpaši tā spēja atgriezties no funkcionāla pieauguša cilvēka stāvokļa polipa stāvoklī ir ļāvusi identificēt molekulārie ceļi un gēni, kas iesaistīti genoma aizsardzībā, DNS atjaunošanā, šūnu dalīšanās kontrolē un telomēru uzturēšanā.
Salīdzinošie pētījumi ar tuvu radinieku, Turritopsis rubra (kas pēc vairošanās neatgriežas sākotnējā stāvoklī) ir parādījuši, ka nemirstīgajai medūzai ir vairāk gēnu kopiju, kas saistītas ar remonts un stabilitāte genoma un pluripotences mehānismi šūnu. Gēni, kas modulē oksidatīvais stress un šūnu novecošanos. Zinātniekiem ārkārtējs nav viens maģisks gēns, bet gan izmaiņu kombinācija rīkojoties saskaņotā veidā.
Vai tas kalpo cilvēku veselībai? Godīga atbilde ir tāda, ka mēs joprojām esam tālu no tā. ekstrapolēt Šie procesi ietekmē cilvēkus. Tomēr izpratne par to, kā dzīvnieks izvairās no kumulatīviem bojājumiem un saglabā šūnu integritāti, var iedvesmot izrāvienus. medicina regenerativa un neirodeģeneratīvo slimību izraisītas pasliktināšanās novēršanā vai aizkavēšanā. Tas arī palīdz nošķirt ilgmūžība (dzīvo daudzus gadus ar zināmu pasliktināšanos) un bioloģiskā nemirstība (izvairieties no termināļa novecošanās, restartējot ciklu).
Ir vērts atcerēties, ka tā nav vienīgā būtne ar reģenerācijas spējām: hidras Saldūdens zivis var atjaunoties bezgalīgi, un citi dzīvnieki, piemēram, zivis vai salamandras, atjauno orgānus vai ekstremitātes. Tomēr T. dohrnii Tas ir unikāls, jo tas atkal un atkal atgriežas no pieauguša cilvēka fāzes juvenīlā fāzē, pat pēc vairošanās, kas to novieto ekstremālā situācijā. vitālā plastiskums.
Nemirstīgā medūza apvieno niecīgu izmēru, vienkāršu anatomiju un efektīvu molekulāro mehānismu, lai saglabātu tās šūnu elastību. Šī kombinācija apvienojumā ar divkāršo polipa un medūzas dzīves ciklu ļauj tai nepakļauties novecošanai veidā, kas aizrauj zinātni un paplašina mūsu izpratni par to, kā dzīvība var attīstīties. izgudrot sevi no jauna kad vide kļūst naidīga.