Ten ślimak morski może dwukrotnie odciąć sobie głowę i wyhodować całe nowe ciało

Jak niedawno odkryli japońscy naukowcy, dwa gatunki ślimaków morskich mogą oderwać sobie głowę i odrośnie im całe ciało. Ten niesamowity wyczyn regeneracji można osiągnąć w ciągu zaledwie kilku tygodni i jest absolutnie oszałamiający.

Większość przypadków regeneracji zwierząt – zastąpienie uszkodzonych lub utraconych części ciała identycznym zamiennikiem – ma miejsce, gdy ręce, nogi lub ogony zostają utracone w wyniku ataku drapieżnika i muszą zostać zregenerowane. Ale te ślimaki morskie, które należą do grupy zwanej Sacoglossa, mogą przenieść regeneracje na wyższy poziom, odrastają im zupełnie nowe ciało tylko z ich głów, które – jak się wydaje- są w stanie celowo oddzielić od swoich pierwotnych ciał.

Jakby to nie było wystarczająco dziwne, głowy ślimaków mogą przetrwać samodzielnie tygodniami, częściowo dzięki ich niezwykłej zdolności do fotosyntezy – jak rośliny – , którą “pożyczają” z glonów, które jedzą. A jeśli to nadal nie jest wystarczająco dziwne, pozbawione głowy ciało może również żyć przez kilka dni lub nawet miesięcy bez głowy.

„Uważamy, że jest to najbardziej ekstremalna forma autonomii i regeneracji w przyrodzie” – powiedziała główna autorka Sayaka Mitoh, doktorantka na Uniwersytecie Kobiet Nara w Japonii.

Dalsze badania ujawniły, że inny gatunek ślimaka morskiego Sacoglossan ( Elysia atroviridis ) również podlega tego typu regeneracji i że niektóre osobniki mogą wykonać tę “sztuczkę [wyhodować nowe ciało]” więcej niż jeden raz.

Jak wyhodować zupełnie nowe ciało

Mitoh po raz pierwszy natknęła się na to dziwne zachowanie przez przypadek, kiedy zauważyła głowę ślimaka morskiego Sacoglossa ( Elysia cf. marginata ) pływającą wokół ciała w zbiorniku w laboratorium Yusa Lab na Uniwersytecie Kobiet Nara w 2018 roku.

„Pewnego dnia znalazłem osobnika Elysia cf. marginata z oddzieloną głową od ciała” – powiedziała Mitoh. “Myślałam, że biedny ślimak wkrótce umrze.”

Ale zamiast umrzeć, rana z tyłu głowy ślimaka szybko się zagoiła i została zastąpiona przez początki zupełnie nowego ciała.

„Po kilku dniach głowa zaczęła regenerować organizm i mogłam zobaczyć bicie serca. To było niewiarygodne” – powiedziała Mitoh. „Byłam naprawdę szczęśliwa i odetchnęłam z ulgą, kiedy odkryłam, że może zregenerować organizm”

Po około trzech tygodniach ślimak zakończył swój wyczyn polegający na regeneracji ciała i zregenerował 80% ciała, które pierwotnie utracił, w tym wszystkie ważne narządy, bez których był w stanie żyć tak długo.

Zupełnie nowe ciało ślimaka było doskonałą repliką pierwotnego ciała, który, jak odkryli naukowcy, radziło sobie całkiem nieźle samodzielnie.

„[Pierwotne] ciało nadal się poruszało i żyło do miesięcy” – powiedziała Mitoh. „Widać było bicie serca” – dodała. Jednak z pozbawionego głowy ciał nie zregenerowała się nowa głowa.

Oddzielona głowa Elysia cf. marginata.(Zdjęcie: Sayaka Mitoh)

Dokładny sposób, w jaki ślimaki regenerują swoje ciała od głowy w dół, jest nadal nieznany, ale naukowcy podejrzewają, że komórki macierzyste – specjalne niezróżnicowane komórki, które mogą zostać przekształcone w dowolny typ komórki – odgrywają ważną rolę.

„Uważamy, że niektóre multipotencjalne komórki [macierzyste] mogą być zaangażowane w proces regeneracji” – powiedziała Mitoh. W przyszłości ona i jej zespół mają nadzieję „dalej badać mechanizmy leżące u podstaw tego zjawiska na poziomie tkankowym i komórkowym” – dodała.

Gra młodego ślimaka

Naukowcy nie są również pewni, w jaki sposób ślimaki morskie odrywają głowy od ich ciał ani dlaczego miałyby to robić, zwłaszcza gdy nie ma widocznego powodu, aby porzucić swoje stare ciała i zacząć od nowa.

Wiodąca teoria głosi, że ślimaki robią to, aby usunąć wewnętrzne pasożyty, które zaatakowały ich stare ciała. Jednak może to być również sposób na przetrwanie ataków drapieżników poprzez poświęcenie ciała i ucieczkę “autonomicznej głowy”, powiedziała Mitoh.

Jednak naukowcy odkryli, że tylko młodsze ślimaki są zdolne do autonomii i regeneracji. Kiedy starszym ślimakom usunięto głowy, głowy przeżywały do ​​10 dni, ale nigdy nie zaczęły jeść i nie zaczęły się regenerować przed śmiercią.

„Uważamy, że bardzo stare osobniki nie zyskują na autotomii, ponieważ prawdopodobnie nie mogą się rozmnażać” – powiedziała Mitoh.

Chociaż jeden osobnik w badaniu dwukrotnie przeszedł autonomię i regenerację, naukowcy podejrzewają, że jest to prawdopodobnie granica i że po pewnym etapie życia ślimaki prawdopodobnie całkowicie tracą tę zdolność.

Jesteś tym co jesz

Proces regeneracji wymaga dużo energii, co jest wyzwaniem dla autonomicznej głowy, powiedziała Mitoh.

Jednak sacoglossany mają tajną broń: te konkretne ślimaki są zdolne do kleptoplastii (kradzieży chloroplastów) – części komórki, które pozwalają roślinom przekształcać światło słoneczne w energię poprzez fotosyntezę – z alg, które jedzą i wykorzystują ich komórki w swoim własnych tkankach. Pozwala to ślimakom na fotosyntezę, co daje im wystarczającą ilość energii do rozpoczęcia procesu regeneracji.

„Polegają na fotosyntezie tuż po autotomii i gdy brakuje pożywienia” – powiedziała Mitoh. „Ale skradzione chloroplasty utrzymują się tylko przez kilka dni, więc prawdopodobnie muszą jeść, aby zakończyć regenerację”.

Mitoh i jej koledzy będą szukać innych gatunków sacoglossanów, które mogą się w ten sposób regenerować.

„Ślimaki morskie Sacoglossan są dobrze znane ze swojej zdolności do kleptoplastii, a teraz dowiedzieliśmy się, że mają jeszcze jedną wielką zdolność” – powiedziała Mitoh. „Jesteśmy bardzo zainteresowani tymi małymi zwierzętami”.

Badanie zostało opublikowane online 8 marca w czasopiśmie Current Biology.

Źródła: Harry Baker

Extreme autotomy and whole-body regeneration in photosynthetic sea slugs

Zdjęcia: Sayaka Mitoh

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x