Dwa grzebienie mnemiopsis połączyły się w jeden duży

Biolodzy ze Stanów Zjednoczonych opisali połączenie dwóch uszkodzonych grzebieni w jeden - z jednym pyskiem i dwoma końcami aboralnymi i odbytami. Zauważając losowo połączone osobniki, naukowcy przeprowadzili eksperymenty i zmusili do połączenia dziewięć par grzebieni. Zwierzęta rosły bardzo szybko: już po dwóch godzinach całe ich ciało synchronicznie się kurczyło i rozluźniało, a zjedzony pokarm przedostał się do obu układów trawiennych. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Current Biology.

Przegrzebki Mnemiopsis leidyi to małe zwierzęta podobne do meduz. Żyją w wodzie morskiej i żywią się zooplanktonem. Układ nerwowy grzebieni jest ułożony nieco inaczej niż u większości zwierząt, a niektórzy naukowcy mówią nawet o jego niezależnym pochodzeniu. Ich podnabłonkowa sieć nerwów to syncytium — to znaczy neurony są połączone ze sobą mostkami cytoplazmatycznymi, a nie synapsami. W pozostałych częściach układu nerwowego grzebieni znajdują się zarówno synapsy, jak i połączenia szczelinowe, jednakże nie posiadają one większości neuroprzekaźników typowych dla prawdziwych neuroprzekaźników wielokomórkowych.

Niedawno badacze z Marine Biological Laboratory w Woods Hole, gdzie trzymano populację M. leidyi, zaobserwowali niezwykły obraz. Zaobserwowali w akwarium nietypowo dużego osobnika z dwoma końcami aboralnymi i dwoma organami wierzchołkowymi. Naukowcy założyli, że osobnik ten powstał w wyniku połączenia dwóch innych, które uległy uszkodzeniu podczas niedawnej kolekcji i przez pewien czas znajdowały się bardzo blisko siebie w małym zbiorniku.

Na podstawie tej obserwacji, a także wczesnych badań, które wykazały, że tkanka przeszczepiona z jednego grzebienia na drugi zapuszcza korzenie, naukowcy pod kierownictwem Kei Jokury (Kei Jokura) przeprowadzili eksperyment. Wzięli po dziesięć par grzebieni, odcięli każdej osobie część ostrza (sparowane części ciała, znajdujące się w pobliżu ust) i ułożyli je parami obok siebie na całą noc.

Dziewięć na dziesięć próśb zakończyło się sukcesem - pary grzebieni urosły razem. Wszystkie połączone osobniki przeżyły i żyły w akwarium przez co najmniej kolejne trzy tygodnie. Już po jednej nocy granica pomiędzy zrośniętymi osobnikami stała się ciągła, a nabłonek i mezoglea stały się gładkie. Kiedy naukowcy mechanicznie stymulowali jedno ostrze stopionej osoby, całe ciało, łącznie z przeciwległym ostrzem, skurczyło się. Naukowcy doszli do wniosku, że układ nerwowy czubatych chrząszczy również się połączył.

Następnie badacze postanowili obserwować proces łączenia dwóch osobników. W ciągu pierwszej godziny ostrza obu grzebieni rozluźniały się i kurczyły asynchronicznie, ale po dwóch godzinach ruchy zostały zsynchronizowane. Naukowcy zauważyli również, że kanały południkowe – części układu trawiennego – są ciągłe w miejscu, w którym osobniki się zlały. Następnie naukowcy zaczęli karmić połączone osobniki artemią znakowaną fluorescencyjnie przez jeden z ust. Cząsteczki jedzenia znaleziono w obu układach trawiennych, a produkty przemiany materii były wydalane przez oba odbyty i w różnym czasie. Najwyraźniej układy trawienne połączonych osobników zostały połączone nie tylko fizycznie, ale także funkcjonalnie, a kontrola wydalania pozostała niezależna.

Ponieważ nie wszystkie reakcje fizjologiczne były zsynchronizowane w połączonych grzebieniach, których sieć nerwową reprezentowaną jest głównie przez zestaw neuronów syncytialnych, autorzy założyli, że grzebienie muszą również posiadać oddzielne funkcjonalne jednostki neuronowe. Zdaniem naukowców przyszłe badania powinny skupiać się na tym zagadnieniu.

Autorzy doszli również do wniosku, że M. leidyi hrebnevyks nie mają mechanizmu allorekognicji — to znaczy prawdopodobnie nie rozróżniają komórek własnych od obcych. Następnie naukowcy chcą sprawdzić, czy osobniki różnych gatunków się połączą.

Wcześniej naukowcy odkryli, że inwazyjny M. leidyi aktywnie rozmnaża się na północy swojego zasięgu, nawet gdy pożywienia jest coraz mniej, aby następnie przeczekać okres chłodów i żerować na swoich larwach.