Dwa grzebienie mnemiopsis połączyły się w jeden duży

Biolodzy ze Stanów Zjednoczonych opisali połączenie dwóch uszkodzonych grzebieni w jeden, z jednym otworem gębowym, dwoma końcami aboralnymi i odbytem. Zauważywszy przypadkowe połączenie osobników, naukowcy przeprowadzili eksperymenty i zmusili dziewięć par grzebieni do połączenia się. Zwierzęta rosły bardzo szybko: już po dwóch godzinach całe ich ciało kurczyło się i rozkurczało synchronicznie, a zjedzony pokarm trafiał do obu układów trawiennych. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Current Biology.

Przegrzebki Mnemiopsis leidyi to małe zwierzęta przypominające meduzy. Żyją w wodzie morskiej i żywią się zooplanktonem. Układ nerwowy grzebieni jest zbudowany nieco inaczej niż u większości zwierząt, a niektórzy naukowcy mówią nawet o jego niezależnym pochodzeniu. Ich podnabłonkowa sieć nerwowa to syncytium — co oznacza, że ​​neurony są ze sobą połączone za pomocą mostków cytoplazmatycznych, a nie synaps. W pozostałych częściach układu nerwowego grzebieni występują zarówno synapsy, jak i połączenia szczelinowe, nie posiadają one jednak większości neuroprzekaźników typowych dla rzeczywistych komórek wielokomórkowych.

Niedawno naukowcy z Laboratorium Biologii Morskiej w Woods Hole, gdzie hodowano populację M. leidyi, byli świadkami niezwykłego obrazu. W akwarium zauważono nietypowo dużego osobnika z dwoma końcami aboralnymi i dwoma organami wierzchołkowymi. Naukowcy założyli, że ten osobnik jest wynikiem połączenia dwóch innych, które uległy uszkodzeniu podczas niedawnej zbiórki i przez jakiś czas znajdowały się bardzo blisko siebie w małym zbiorniku.

Opierając się na tej obserwacji, a także na wcześniejszych badaniach, które wykazały, że tkanka przeszczepiona z jednego plastra do drugiego zapuszcza korzenie, naukowcy pod kierownictwem Kei Jokury (Kei Jokura) przeprowadzili eksperyment. Wzięli dziesięć par grzebieni, odcięli każdej osobie część ostrza (parzyste części ciała, znajdujące się w pobliżu ust) i umieścili je parami, obok siebie, na całą noc.

Dziewięć na dziesięć próśb zakończyło się sukcesem - pary plastrów zrosły się ze sobą. Wszystkie połączone osobniki przeżyły i mogły żyć w akwarium jeszcze przez co najmniej trzy tygodnie. Już po jednej nocy granica między zrośniętymi osobnikami stała się ciągła, a nabłonek i mezoglea stały się gładkie. Kiedy naukowcy mechanicznie pobudzali jedno ostrze zrośniętej osoby, całe ciało, łącznie z ostrzem przeciwnym, ulegało skurczeniu. Naukowcy doszli do wniosku, że układ nerwowy chrząszczy z rodziny czubatkowatych również się ze sobą zrósł.

Ponadto naukowcy postanowili zaobserwować proces łączenia dwóch osobników. Przez pierwszą godzinę ostrza obu grzebieni rozluźniały się i kurczyły asynchronicznie, ale po dwóch godzinach ruchy były już zsynchronizowane. Naukowcy zauważyli również, że kanały południkowe – części układu pokarmowego – tworzą ciągłość w miejscu, w którym doszło do połączenia poszczególnych osobników. Następnie naukowcy zaczęli karmić połączone osobniki znakowaną fluorescencyjnie artemią przez jeden z ust. Cząsteczki pokarmu znaleziono w obu układach trawiennych, a produkty odpadowe wydalano przez oba odbyty, ale w różnym czasie. Najwyraźniej układy trawienne połączonych osobników połączyły się nie tylko fizycznie, ale i funkcjonalnie, a kontrola wydalania pozostała niezależna.

Ponieważ nie wszystkie reakcje fizjologiczne były zsynchronizowane w zrośniętych grzebieniach, których sieć nerwowa składa się głównie z zespołu neuronów syncytialnych, autorzy założyli, że grzebienie muszą mieć również oddzielne funkcjonalne jednostki neuronalne. Naukowcy uważają, że przyszłe badania powinny skupić się na tym zagadnieniu.

Autorzy doszli również do wniosku, że M. leidyi hrebnevyks nie posiada mechanizmu alloregnostycznego — co oznacza, że ​​prawdopodobnie nie odróżnia własnych komórek od komórek obcych. Następnie naukowcy chcą sprawdzić, czy dojdzie do połączeń między przedstawicielami różnych gatunków.

Wcześniej naukowcy odkryli, że inwazyjny gatunek M. leidyi aktywnie rozmnaża się w północnej części swojego zasięgu, nawet gdy pożywienia jest coraz mniej - aby przeczekać okres chłodów, odżywiając się larwami.

Od DrMoro