Jūras anemones, tie dzīvnieki, kas pirmo reizi satiekoties izskatās pēc augiem, spēj neticamā ātrumā nošaut indīgus dzeloņus. Patiesībā tie ir tik ārkārtīgi ātri, ka līdz šim šo dabisko ieroču arhitektūra nav bijusi detalizēti pētīta.
Šajā rakstā būs detalizēti aprakstīts, kā notiek viss uzņemšanas process. Nepalaidiet neko garām, jo šeit jums ir pierādījums, ka sarežģītība var pastāvēt vismazākajās lietās un mūsu uztverei vissvešāk. Sāksim.
Kas ir jūras anemone?
Pirmā lieta būs uzzināt vairāk par dzīvniekiem, kas ir pētījuma galvenie varoņi.Anemones ir cnidarians, kas pieder pie Actiniaria kārtas un ir koraļļu un medūzu radinieki. Kā norāda viņu nosaukums, viņi apdzīvo jūru; jo īpaši apakšā, kur tie pielīp pie pamatnes vai akmeņiem, pateicoties pedāļa diskam.
Tie ir atsevišķi polipi, kas paceļas virs tā cilindriskā korpusa, lai izstieptu taustekļus ap mutes disku, kur atrodas gremošanas sistēmas atvere. Tieši šajos taustekļos ir atrasti viņu ieroči, nematocistas.
Nematocistas, ļoti sarežģīti dabiskie ieroči
Nematocista, ko sauc arī par cnidu, ir subcelulāra organelle, ko rada cnidocīti, šūnas, kas specializējas šo dzēlienu radīšanā. Tie ir sastopami cnidarians kopumā, ne tikai anemonēs, tāpēc jūs varat arī lasīt par tiem, ja dokumentējat, piemēram, indīgās medūzas.
Tā kā viņu mērķis ir inokulēt indi (vai noenkuroties pie okeāna dibena straumes gadījumā), nematocistas ir veidotas kā plāna kapsula, kas piestiprināta cauruļveida pavedienam. Dažām no tām ir mazas tapas, kas darbojas kā harpūna, tas ir, viegli iekļūst upurī, bet neiznāk ārā.
Ne visām nematocistām ir spicītes, jo dažas ir radītas, lai caurdurtu plēsoņa ādu un ātri ievilktos.
Atklāts noslēpums, kā jūras anemones izmet savus dzēlienus
Šis process, kurā cnidarians izšauj savas nematocistas, ir tik ātrs, ka mums bija tikai aptuvens priekšstats par to, kā tas darbojas jūras anemonēs. 2022. gada jūnijā tas tika pilnībā detalizēts – gan mehānisms, gan arhitektūra, kā teikts žurnālā Nature publicētajā pētījumā.
Eksperimentā izmantotā suga bija Nematostella vectensis, kuras dzimtene ir sāļajās lagūnās un seklos estuāros pie ASV rietumu krasta.Tās taustekļi ir bruņoti ar simtiem indīgu dzeloņu (nematocistu), kas palīdz šai jūras anemonei medīt savu upuri, tostarp garneles un planktonu savā vidē.
Nematostella vectensis spēj noķert barību sekundes simtdaļās. Kā jau varat iedomāties, bija nepieciešama zināma atjautība un modernas tehnoloģijas, lai detalizēti novērtētu visu procesu.
Nematocistu izšaušanas mehānika
Lai reģistrētu visu procesu, kurā šīs jūras anemones iedzēla savus dzēlienus, zinātnieki izmantoja fluorescējošu krāsvielu, kas tika inokulēta dzīvnieku ķermeņos, un skenējošās elektronu mikroskopijas tehnoloģiju. Tādā veidā viņi panāca visa procesa trīsdimensiju rekonstrukciju.
Pavediens, kas izplūst no dzēliena, ir atbildīgs par indes potēšanu. Pirms atstāšanas no nematocīta tas tiek aptīts ap centrālo asi. Šī ass ir tā, ko iedarbina mehāniski stimuli, izplešas un griežas kā zeķe.Pateicoties šim impulsam, indi saturošais pavediens virzās uz vārpstas galu, kopā ar to iekļūstot upura ķermenī.
Nematocistas izdalīšanās ātrums ir saistīts ar osmotiskā spiediena palielināšanos kapsulā.
Kad jūras anemons Nematostella vectensis šādā veidā izšauj savu dzēlienu, tas to pazaudē. Pēc tam tas ir jāizveido no jauna, process, ko veic šūnas, ko sauc par nematocītiem. Tās ir arī kapsulas, kas eksplodē, lai atbrīvotu nematocistu.
Šī atklājuma nozīme
Šis pētījums parāda nematocistas, kas darbojas kā pašsamontēta bioloģiskā mikrostruktūra, aizdedzes mehānisma sarežģītību. Detalizēti zinot visu šo procesu, tiek atklāts ne tikai cits dabas noslēpums, bet arī tiek atvērts vesels izpētes lauks, kurā cilvēki atkal to atdarina, lai uzlabotu mūsu dzīvi.
Šīs ļoti izsmalcinātās organellas ir ideāls modelis mikromēroga ierīcēm. Piemēram, medicīnas tehnoloģijām būtu liels ieguvums no mikroskopiskā mēroga ierīces, kas iedarbina vielas uz noteiktiem stimuliem.
Šāda veida pētījumos ir pierādījumi, ka mums jāturpina meklēt tajos plānos, kas atrodas ārpus mūsu uztveres. Atbrīvošanās no domas, ka esam vissarežģītākās būtnes uz Zemes, ir atslēga, lai turpinātu izprast pasauli un uzlabotu savu dzīvi.
