Dwa grzebienie mnemiopsis połączyły się w jeden duży

Biolodzy ze Stanów Zjednoczonych opisali połączenie się dwóch uszkodzonych żebropławów w jeden, z jednym otworem gębowym, dwoma końcami aboralnymi i odbytem. Po zauważeniu przypadkowo połączonych osobników naukowcy przeprowadzili eksperymenty i zmusili dziewięć par ryb grzebieniowych do połączenia się. Zwierzęta rosły razem bardzo szybko: już po dwóch godzinach ich wspólne ciała kurczyły się i rozkurczały synchronicznie, a spożywany przez nie pokarm trafiał do obu układów trawiennych. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Current Biology.

Meduzy grzebieniowe Mnemiopsis leidyi to niewielkie zwierzęta przypominające meduzy. Żyją w wodzie morskiej i żywią się zooplanktonem. Układ nerwowy waleni 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. Pozostałe części układu nerwowego waleni zawierają zarówno synapsy, jak i połączenia szczelinowe, ale nie zawierają większości neuroprzekaźników typowych dla prawdziwych zwierząt wielokomórkowych.

Niedawno naukowcy z Marine Biological Laboratory w Woods Hole, gdzie hodowano populację M. leidyi, byli świadkami niezwykłego obrazu. Zauważyli w akwarium niezwykle dużego osobnika z dwoma końcami aboralnymi i dwoma organami wierzchołkowymi. Naukowcy zasugerowali, że ten osobnik jest wynikiem połączenia dwóch innych, które uległy uszkodzeniu podczas niedawnej zbiórki i przez pewien 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 walenia do drugiego zapuszcza korzenie, naukowcy pod kierownictwem Kei Jokury przeprowadzili eksperyment. Wzięli dziesięć par meduz, odcięli każdemu osobnikowi część płatów skroni (parzyste części ciała znajdujące się w pobliżu otworu gębowego) i umieścili je parami, tak aby nacięcia były zwrócone ku sobie, i pozostawili je na całą noc.

Dziewięć na dziesięć prób zakończyło się sukcesem - pary ryb grzebieniowych połączyły się. Wszystkie połączone osobniki przeżyły i mogły żyć w akwarium jeszcze co najmniej trzy tygodnie. Już po jednej nocy granica między zrośniętymi osobnikami stała się ciągła, a nabłonek i mezoglea stały się gładkie. Gdy naukowcy mechanicznie stymulowali jeden płat połączonego organizmu, całe ciało ulegało skurczeniu, łącznie z przeciwległym płatem. Naukowcy doszli do wniosku, że układ nerwowy waleni również uległ połączeniu.

Następnie naukowcy postanowili zaobserwować proces łączenia dwóch osobników. W ciągu pierwszej godziny ostrza obu węgorzy grzebieniowych rozluźniały się i kurczyły asynchronicznie, ale po dwóch godzinach ruchy te stały się zsynchronizowane. Naukowcy zauważyli również, że kanały meridianowe — części układu pokarmowego — tworzą ciągłość w miejscach, w których poszczególne osoby się ze sobą połączyły. Następnie naukowcy zaczęli podawać połączonym osobnikom przez usta artemię znakowaną fluorescencyjnie. Cząsteczki pokarmu znaleziono w obu układach trawiennych, a produkty odpadowe wydalano przez oba odbyty w różnym czasie. Najwyraźniej układy trawienne połączonych osobników połączyły się nie tylko fizycznie, ale i funkcjonalnie, podczas gdy kontrola wydalania pozostała niezależna.

Ponieważ nie wszystkie reakcje fizjologiczne były zsynchronizowane u zrośniętych waleni, których sieć nerwowa składała się głównie z wielu neuronów syncytialnych, autorzy zasugerowali, że walenie muszą mieć również oddzielne funkcjonalne jednostki neuronalne. Naukowcy uważają, że przyszłe badania powinny skupić się na tym zagadnieniu.

Autorzy doszli również do wniosku, że żebropławy M. leidyi nie posiadają mechanizmu alloregnostycznego – co oznacza, że ​​prawdopodobnie nie odróżniają własnych komórek od obcych. Następnie naukowcy chcą sprawdzić, czy przedstawiciele różnych gatunków będą się ze sobą łączyć.

Wcześniej naukowcy odkryli, że inwazyjny gatunek M. leidyi w północnej części swojego zasięgu aktywnie się rozmnaża, nawet gdy brakuje pożywienia, a następnie przeczekuje okres chłodów, żywiąc się larwami.

Od DrMoro