Регенерацията е доста широко разпространена способност в животинското царство - тя определено увеличаваа дългосрочно шанса им за оцеляване.
Някои животни успяват да възстановят опяшки, цели крайници или органи. Но два вида морски охлюви от разред Sacoglossa довеждат тази способност до крайност.
Те могат да се обезглавят и след това да възстановят цяло ново тяло от врата надолу, функциониращи органи и всичко останало. Това дори не е репродуктивна тактика - изхвърленото тяло в крайна сметка умира, докато охлювът продължава да живее с новото си.
Не е съвсем ясно защо двете животни - Elysia cf. marginata и E. atroviridis - са си изработили тази суперсила, но биолозите Саяка Митох (Sayaka Mitoh) и Йоичи Юса (Yoichi Yusa) от Университета за жени в Нара, Япония, смятат, че това може да помага за освобождаването на охлювите от досадни паразити, които пречат на тяхното размножаване.
Ако случаят е такъв, това официално би било най-радикалната техника за контрол на паразитите, виждана някога.
Откритието, съобщават изследователите, е случайно. В лабораторията си Юса и студентите му изучават морски охлюви през целия им жизнен цикъл.
Преди няколко години докторантът Саяка Митох разглежда огромната колекция от морски охлюви, когато попадна на ужасяваща гледка. Един от отгледаните в плен морски охлюви, Elysia marginata, е обезглавен незнайно как.
Когато Митох се вглежда по-внимателно, тя забелязва нещо още по-шокиращо - отрязаната глава на съществото обикаля резервоара, похапвайки водорасли, сякаш няма нищо необичайно в това да си лишен от тяло.
Тя вижда и признаци, че раната на морския охлюв е била самонанесена. Сякаш морският охлюв е разтворил тъканта около врата си и е откъснал собствената си глава. Самоампутацията, известна като автотомия, не е необичайна в животинското царство. Наличието на способността да изхвърля част от тялото, като опашка при гущерите, помага на много животни да оцелеят. Само дето не в този случай не е само опашка.
"Бяхме изненадани да видим как главата се движи скоро след автотомията", разказва Митох. "Мислехме, че скоро ще умре без сърце и други важни органи, но отново бяхме изненадани, когато установихме, че регенерира цялото си тяло".
Изследователите откриват удивителен процес.
В рамките на няколко часа след автотомията главите на млади охлюви започват да се хранят. Раната на шията зарасна в рамките на няколко дни. Сърцето започна да се регенерира в рамките на една седмица - и само за три седмици морският охлюв получава съвсем ново тяло. Един екземпляр дори го извършва два пъти.
Отляво надясно: Ден 0, ден 7, ден 14 и ден 22. Кредит: Mitoh & Yusa, Curr. Biol., 2021
По-старите охлюви не се справят толкова добре. След като отделят телата си, те продължават да се движат, но не се хранят, умирайки след около 10 дни. Междувременно всички тела продължават да се движат, без да регенерират нова глава, за период до няколко месеца, сърцата им продължаваха да бият, докато не започнаха да се разлагат.
Въпреки че е неизвестно какво задейства процеса на автотомия на морските охлюви, има няколко улики, които подсказват защо може да пожелаят да обновят целите си тела.
Първо, всички морски охлюви, които са се обезглавили, са били заразени с паразити. Когато регенерират телата си, охлювите вече са без паразити. Освен това обезглавени охлюви, които да не съдържат паразити.
Някои уловени в природата индивиди от E. atroviridis са имали паразити само на части от телата си. В тези случаи изглежда, че морските охлюви са се саморазградили и са възстановили само тези части от телата си, като по този начин се освобождават паразитите.
Главата на Elysia marginata непосредствено след автотомията. Кредит: Sayaka Mitoh
И накрая, екипът имитира атаки на хищници, за да разбере дали - например като гущерите - морските охлюви могат да отделят част от тялото си като средство за бягство. Не се получи и морските охлюви остават непокътнати.
Тъй като други видове могат да автотомизират части от тялото си като средство за премахване на паразити, на този етап тълкуването на изследователите изглежда най-вероятно.
Междувременно екипът все още е малко объркан относно това как главите на морските охлюви могат да останат живи, отделени от телата, които съдържат сърца и други важни органи. Те смятат, че това може да има нещо общо с начина, по който тези охлюви произвеждат енергия.
Морските охлюви Sacoglossa ядат водорасли, но те не просто го смилат. Телата им включват хлоропластите на водораслите, позволявайки на тези мекотели да фотосинтезират - явление, известно като клептопластика.
Тази кражба е само временна - морските охлюви трябва да попълват запаса си от хлоропласти, като ядат още водорасли, но изследователите смятат, че възможността за фотосинтеза за кратко време може да поддържа главите живи достатъчно дълго, за да се регенерира тялото. Това също би обяснило как телата могат да продължат да се движат толкова дълго, без глави, които да ги хранят.
Каквато и да е целта, регенеративните способности на тези морски охлюви са „забележителни“, отбелязва Кенро Кусуми (Kenro Kusumi), биолог от Държавния университет в Аризона, който изучава регенерацията при влечугите. Според д-р Кусуми въпросните морски охлюви имат всички най-добри черти, открити при животните, способни на сложна регенерация. Например, тези морски охлюви имат „равнина на счупване“ по вратовете си, която позволява чисто отделяне. Много гущери, включително геконите, имат подобна равнина на счупване близо до основата на опашката си.
„Толкова е интересно да се видят толкова много характеристики на регенерацията в животинското царство, обединени в един организъм“, коментира д-р Кусуми.
Остава да се научи много за двигателите и биологичните механизми, които позволяват на Elysia marginata и Elysia atroviridis да отрязват собствените си глави и да регенерират телата си, но Митох и други учени смятат, че изследването на това странно явление един ден може да доведе до напредък в регенеративна медицина и други области.
Справка: Extreme autotomy and whole-body regeneration in photosynthetic sea slugs
Sayaka Mitoh, Yoichi Yusa
DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.01.014
Източник:
These Self-Decapitating Sea Slugs Can Grow an Entire New Body on The Old Head, ScienceAlert
Meet the Sea Slugs That Chop Off Their Heads and Grow New Bodies, NYT
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари