Tikriausiai esate girdėję posakį „tiesa keistesnė už pramaną“. Na, niekas negalėtų būti toliau nuo tiesos. Gamta parodo mums savo ypatingus gebėjimus ir visą savo galią su gyvūnų rūšimis, kurios neatrodo tikros, pavyzdžiui, karo laivo medūzaŠiuo atveju kalbame apie rūšį, kuri, nors gali atrodyti kaip grožinės literatūros kūrinys, yra visiškai reali: nemirtingos medūzosŠiuo metu priimtas mokslinis pavadinimas yra Turritopsis dohrnii (istoriškai minimas kaip Turritopsis nutricula (kai kuriuose tekstuose). Jis turi funkciją, kurią norėtų turėti daugelis žmonių: senėjimo atšaukimas arba, kitaip tariant, vadinamasis biologinis nemirtingumas.
Šiame straipsnyje kalbėsime apie nemirtingosios medūzos savybes ir sužinosime daugiau apie jos paslaptis, integruodami tai, kas žinoma apie jos biologiją, genetiką ir mokslinę vertę, nepamiršdami jos... ekologinis vaidmuo jūroje.
pagrindinės funkcijos
Tai neįprastas dalykas: gyva būtybė su gelbėjimosi ratu atjauninimas praktiškai neribotos. Ši medūza turi savybę regeneruotis ir iš naujo pradėti savo gyvavimo ciklą. Kiekvieną kartą, kai ji pažeidžiama, patiria didelį stresą arba susidaro nepalankios sąlygos, geba atjauninti ir gydyti grįžta į jaunų polipų stadiją. Jos regeneracinis pajėgumas ne tik įspūdingas, bet ir vizualiai tai viena gležniausių ir gražiausių medūzų.
Jis turi pailgą varpo formos skėtį, ne ilgesnį kaip 4–5 mm skersmens, todėl suaugusi medūza yra viena mažiausių. Jai nereikia didesnio dydžio: su išskirtiniu ląstelių plastiškumas ir dėl savo planktoninio gyvenimo būdo jis puikiai prisitaikęs. Skėtis yra plonas, permatomas ir praktiškai bespalvis, leidžia lengvai matyti vidų.
Centre išsiskiria gili tamsiai raudona virškinimo sistema, padengta balkšvu sluoksniu. Kai nemirtingoji medūza pasiekia suaugusiojo stadiją, ji gali pasireikšti apie 80–100 čiuptuvų trumpi ir gležni; tačiau jauniklių jų paprastai būna viena ar dvi dešimtys. Šie čiuptuvai yra padengti cnidocitai su nematocistomis, geliančiomis ląstelėmis, kurias jis naudoja mikroskopiniam grobiui pagauti. Jo įgėlimas yra lengvas ir nepastebimas žmonėms.
Taksonominiu lygmeniu jis priklauso grupei cnidarai (kartu su koralais ir plukėmis) ir, tiksliau, hidrozoanais. Jų kūnas sudarytas aplink 95 procentai vandens, faktas, paaiškinantis jo želatininę prigimtį ir plūdrumą vandens storymėje.
Buveinė ir paplitimo plotas
Nemirtingos medūzos buvimo vietą rasti nėra lengva dėl jos mažytis dydis ir pelaginė gyvybė. Jis buvo užfiksuotas jūrose visame pasaulyje, dažnai aptinkamas Viduržemio jūroje ir Japonijos jūros dalyse, taip pat Karibų ir Ramiojo vandenyno regionuose. Šį kosmopolitišką paplitimą, be kitų veiksnių, skatino pasyvus transportas balastinis vanduo laivų.
Apskritai jis teikia pirmenybę vidutinio klimato vandenys nors jis gali toleruoti įvairias sąlygas. Jo buvimas gali likti nepastebėtas ir būti supainiotas su giminingomis rūšimis Turritopsis, nes konkrečiai diagnozei reikalinga išsami analizė. Iš pradžių nurodytas paplitimo arealas Karibuose išsiplėtė, nes jos taksonomija buvo geriau ištirta, ir šiandien ji laikoma plačiai paplitusia rūšimi.
Viena iš priežasčių, kodėl jis vis dažniau aptinkamas daugiau regionų, yra ne ta, kad jis dauginasi neribotai, o ta, kad jame yra daug reprodukcinis greitis su savotišku gebėjimu pakeisti ciklą. Žinoma, šis nemirtingumas yra biologinis ir neatleidžia jo nuo grobuoniškumas, ligų ar nelaimingų atsitikimų.
Verta paminėti, kad jos pačios nemiršta nuo senatvės: jų mirtis paprastai susijusi su mitybos grandine arba trikdžiais. Nepaisant to, kaip mažos planktoninės medūzos, jos gali tam tikru efektyvumu išvengti plėšrūnų, o tai kartu su jų gyvybiniu plastiškumu suteikia joms... išgyvenamumas pastebimas pakrančių ir vandenynų aplinkoje.
Nemirtingų medūzų ciklas
Paanalizuokime nemirtingos medūzos gyvavimo ciklą. Gyvybė prasideda kaip planulos lerva, kaip ir bet kuri kita hidrozoaninė medūza. Išsivysčiusi planula prisitvirtina prie substrato ir iš jos išauga polipasŠis polipas gali sudaryti kolonijas ir todėl brangakmeniai aseksualios, išleidžiančios mažytes medūzas, kurios pradeda pelaginę fazę.
Yra daug atvejų, kai lervos prisitvirtina prie moliuskų kriauklių arba kietų paviršių dugne. Pradėjusios prisitaikyti ir įsikurti, jos suformuoja autentiškus polipų kolonijos iš kurių išnyra mažytės medūzos. Štai kaip kiekvieną kartą populiacijos auga ir išsisklaido vandens storymėje, kur dauginasi lytiškai (išskirdamos gametas) ir užbaigia ciklą naujomis planulėmis.
Čia slypi jos unikalumas: jei jauniklis ar suaugęs medūza patiria nepalankias sąlygas, yra sužeistas, alksta ar patiria stresą, ji gali atlikti... atstatymas jo gyvavimo ciklo. Tai yra, dediferencijuoja savo ląsteles suaugusių ląstelių būseną į cistą ir reorganizuoja savo audinius, sudarydami naują ląstelę. polipas funkcinis. Šis procesas vadinamas transdiferenciacijaPatekusi į polipo formą, ji gali atkurti naujas medūzas, genetiškai identiškas originalei.
Ši kilpa gali būti kartojama daugybę kartų ir, skirtingai nei kitos medūzos, kurios praranda gebėjimą grįžti į pradinę būseną po lytinės brandos, T. dohrnii gali tai padaryti net ir po dauginimosi. Štai kodėl mes kalbame apie biologinis nemirtingumasTai nereiškia nepažeidžiamumo: žuvis, vėžiagyvis ar plukė gali jį praryti, arba didelis trikdymas gali sutrukdyti jam sėkmingai atlikti panaikinimą.
Molekuliniu lygmeniu lyginamieji tyrimai su glaudžiai susijusiomis rūšimis rodo, kad T. dohrnii pristato a genetinis talentas ir raiškos modeliai, kurie yra palankūs DNR apsauga ir taisymas, efektyvus valdymas oksidacinis stresasir mechanizmus, kurie padeda išsaugoti vientisumą telomerųTaip pat pastebėta skirtumų tarp genų, dalyvaujančių replikacijoje ir ląstelių pluripotentiškumo takų reguliavime, pavyzdžiui, didesnis tam tikrų diferenciacijos faktorių vaizdavimas, įskaitant papildomas GLI tipo genų, dalyvaujančių kamieninių ląstelių perprogramavime, kopijas. genetinė sinergija palaiko išskirtinį plastiškumą.
Kvėpavimas
Daugelis žmonių abejoja, kaip šie gyvūnai kvėpuoja. Kadangi jie neturi specialaus kvėpavimo organo, ši abejonė kamuoja daugelį. Per skaidrią odą galime matyti tik jų skrandį. Tačiau nematome žiaunų, plaučių ar kitų sudėtingų struktūrų. Šios medūzos... jie kvėpuoja difuzijos būdu per visus jo kūno paviršius.
Kaip ir kiti paprasti gyvūnai bei organizmai, pvz. jūros kempinės, keistis dujomis su ištirpusio deguonies vandenyje dėl savo ląstelių aktyvumo. Šis procesas atliekamas be specializuotų organų, nes jo paviršiaus ir tūrio santykis Jis yra labai didelis, o jo metabolizmas yra mažas, o tai palengvina dujų mainus.
Nors vandenyje deguonies paprastai yra pakankamai visoms rūšims, didelių agregatų nepastebėta šių medūzų, be kitų priežasčių, nes jos sunaudotų aplinkiniame mikroaplinkos sluoksnyje esantį deguonį. Jei jų susikauptų per daug, jos būtų linkusios judėti link daugiau deguonies prisotintų sričių, nes kartu jie gali sumažinti deguonies ir padidinti anglies dioksido kiekį vietoje.
Maistas ir plėšrūnai
Vos kelių milimetrų skersmens, T. dohrnii tai natūra mėsėdis kuris daugiausia minta zooplanktonu: irklakojais vėžiagyviais, lervomis, kiaušinėliais ir smulkiu grobiu, kurį gaudo geliamais čiuptuvais. Toks elgesys prisideda prie trofinė pusiausvyra pelaginių ekosistemų.
Jų plėšrūnai yra žuvis planktonėdžiai, maži vėžiagyviai y anemonaiTodėl, nepaisant nemirtingumo reputacijos, jis užima tarpinę vietą mitybos grandinėje ir yra svarbi energijos srauto jūroje dalis.
Pagrindinės grėsmės
Nors biologiniu požiūriu tai nemirtinga medūza, jai taip pat gresia pavojus, galintis ją sunaikinti. Būdas pakeisti procesą iki polipo susidarymo suveikia tik tada, kai... agresija arba to reikalauja stresas. Jei yra didelė tikimybė būti suvalgytam, gali inicijuoti transdiferenciaciją link atnaujintos jaunatviškos būsenos, kurioje jo ląstelės reorganizuojasi ir sudaro naują polipą, iš kurio išdygs medūzos, identiškos originalei.
Be plėšrūnų, tokie veiksniai kaip užteršimo, epizodai hipoksijastaigūs temperatūros pokyčiai arba patogenų buvimas gali užkirsti kelią arba trukdyti reorganizacijai. Biologinis nemirtingumas nėra absoliutus: jei žala yra didžiulė arba aplinka neleidžia užbaigti reorganizacijos fazių, procesas gali žlugti. Maisto trūkumas taip pat riboja jo išlikimą. prižiūrimumas y reprodukcija.
Mokslinė svarba ir ką ji atskleidžia apie senėjimą
Išskirtinumas T. dohrnii pritraukė tyrėjus iš viso pasaulio, nes siūlo natūralų modelį regeneracija ir ląstelių perprogramavimasVisų pirma, jo gebėjimas grįžti iš funkcinės suaugusiojo būsenos į polipą leido identifikuoti molekuliniai keliai ir genai, susiję su genomo apsauga, DNR taisymu, ląstelių dalijimosi kontrole ir telomerų palaikymu.
Lyginamieji tyrimai su artimu giminaičiu, Turritopsis rubra (kuri po dauginimosi negrįžta) parodė, kad nemirtingoji medūza turi daugiau genų, susijusių su remontas ir stabilumas genomo ir pluripotentiškumo mechanizmai ląstelinis. Genai, moduliuojantys oksidacinis stresas ir ląstelių senėjimą. Mokslininkams nepaprastas yra ne vienas stebuklingas genas, o pakeitimų derinys veikiant suderintai.
Ar tai naudinga žmonių sveikatai? Sąžiningas atsakymas yra tas, kad mums dar toli gražu iki to. ekstrapoliuoti Šie procesai veikia žmones. Tačiau supratimas, kaip gyvūnas išvengia kaupiamosios žalos ir išlaiko ląstelių vientisumą, gali paskatinti proveržius. medicina regenerativa ir užkertant kelią su neurodegeneracinėmis ligomis susijusiam pablogėjimui arba jį atitolinant. Tai taip pat padeda apibrėžti skirtumą tarp ilgaamžiškumas (gyvena daugelį metų su tam tikru pablogėjimu) ir biologinis nemirtingumas (išvenkite terminalo senėjimo iš naujo paleisdami ciklą).
Verta prisiminti, kad tai ne vienintelis padaras, turintis regeneracinių gebėjimų: hidros Gėlavandenės žuvys gali regeneruotis neribotą laiką, o kiti gyvūnai, pavyzdžiui, žuvys ar salamandros, atstato organus ar galūnes. Tačiau T. dohrnii Jis unikalus tuo, kad iš suaugusiojo fazės vėl ir vėl grįžta į jaunystės fazę, net ir po dauginimosi, todėl yra kraštutinis atvejis. gyvybiškai svarbus plastiškumas.
Nemirtingoji medūza pasižymi mažu dydžiu, paprasta anatomija ir efektyvia molekuline sistema, kuri padeda išlaikyti jos ląsteles lanksčias. Šis derinys kartu su dvigubu polipo ir medūzos gyvavimo ciklu leidžia jai nepaisyti senėjimo taip, kad tai žavi mokslą ir praplečia mūsų supratimą apie tai, kaip gali klestėti gyvybė. iš naujo sugalvoti save kai aplinka tampa priešiška.