Jūrų anemonai, tie gyvūnai, kurie pirmą kartą sutikti atrodo kaip augalai, gali nepaprastai greitai nušauti nuodingus geluonis. Tiesą sakant, jie yra tokie nepaprastai greiti, kad iki šiol nebuvo išsamiai ištirta šių natūralių ginklų architektūra.
Šiame straipsnyje išsamiai paaiškinsite, kaip veikia visas šis fotografavimo procesas. Nieko nepraleiskite, nes čia jūs įrodote, kad sudėtingumas gali egzistuoti mažiausiuose dalykuose ir labiausiai svetimas mūsų suvokimui. Pradėkime.
Kas yra jūros anemonas?
Pirmiausia bus daugiau sužinoti apie gyvūnus, kurie yra tyrimo veikėjai.Anemonai yra cnidarijos, priklausančios Actiniaria būriui ir yra koralų bei medūzų giminaičiai. Kaip rodo jų pavadinimas, jie gyvena jūroje; konkrečiai, apačioje, kur dėl pedalo disko jie prilimpa prie pagrindo arba akmenų.
Tai pavieniai polipai, pakylantys virš cilindrinio kūno, kad ištiestų čiuptuvus aplink burnos diską, kur yra virškinimo sistemos anga. Būtent šiuose čiuptuvuose randami jų ginklai – nematocistos.
Nematocistos, labai sudėtingi natūralūs ginklai
Nematocista, dar vadinama cnidu, yra tarpląstelinė organelė, kurią sukuria cnidocitai – ląstelės, kurios specializuojasi kuriant šiuos geluonius. Jų yra ne tik anemonėse, bet ir ne tik anemonėse, bet ir, jei dokumentuojate, pavyzdžiui, nuodingas medūzas.
Kadangi jų tikslas yra pasėti nuodų (arba prisitvirtinti prie vandenyno dugno srovės atveju), nematocistos yra plonos kapsulės formos, pritvirtintos prie vamzdinio sriegio. Kai kurie iš jų turi mažus spygliukus, kurie veikia kaip harpūnas, tai yra, lengvai įsiskverbia į grobį, bet neišlenda.
Ne visos nematocistos turi dėmių, nes kai kurios yra sukurtos taip, kad pradurtų grobio odą ir greitai atsitrauktų.
Atskleista paslaptis, kaip jūros anemonai paleidžia įgėlimus
Šis procesas, kurio metu cnidariai iššauna savo nematocistas, yra toks greitas, kad turėjome tik apytikslį supratimą, kaip jis veikia jūros anemonuose. 2022 m. birželio mėn. buvo išsamiai aprašytas tiek mechanizmas, tiek architektūra, kaip teigiama tyrime, paskelbtame žurnale Nature.
Eksperimente naudota rūšis buvo Nematostella vectensis, kilusi iš sūrių lagūnų ir seklių estuarijų prie vakarinės JAV pakrantės.Jo čiuptuvai yra ginkluoti šimtais nuodingų geluonių (nematocistų), kurie padeda šiai jūrų anemonei sumedžioti grobį, įskaitant krevetes ir planktoną savo aplinkoje.
Nematostella vectensis gali sugauti savo maistą per šimtąją sekundės dalį. Kaip galite įsivaizduoti, norint išsamiai įvertinti visą procesą, reikėjo šiek tiek išradingumo ir modernių technologijų.
Nematocistų šaudymo mechanika
Siekdami užfiksuoti visą procesą, per kurį šie jūros anemonai paleido įgėlimus, mokslininkai panaudojo fluorescencinius dažus, įterptus į gyvūnų kūnus, ir skenuojančios elektroninės mikroskopijos technologiją. Taip jie pasiekė trimatę viso proceso rekonstrukciją.
Siūlas, kuris atsiranda po įgėlimo, yra atsakingas už nuodų pasėjimą. Prieš paliekant nematocitą, jis susukamas aplink centrinę ašį. Ši ašis yra ta, kurią sukelia mechaniniai dirgikliai, besitęsianti ir apsisukanti kaip kojinė.Dėl šio impulso siūlas, kuriame yra nuodų, bėga link veleno galo ir kartu su juo patenka į aukos kūną.
Nematocistos išsiskyrimo greitį lemia osmosinio slėgio padidėjimas kapsulėje.
Kai jūrinė anemonė Nematostella vectensis tokiu būdu iššauna savo įgėlimą, ji jį praranda. Tada jis turi jį atkurti, procesą, kurį atlieka ląstelės, vadinamos nematocitais. Tai taip pat yra kapsulės, kurios sprogsta ir išlaisvina nematocistą.
Šio atradimo svarba
Šis tyrimas parodo nematocistos, kuri veikia kaip savaime surenkama biologinė mikrostruktūra, uždegimo mechanizmo sudėtingumą. Išsamiai žinant visą šį procesą, ne tik atskleidžiama kita gamtos paslaptis, bet ir atsiveria visa tyrimų sritis, kurioje žmonės vėl jį mėgdžioja, kad pagerintų mūsų gyvenimą.
Šios labai sudėtingos organelės yra idealus modelis mikroskopiniams įrenginiams. Pavyzdžiui, medicinos technologijoms būtų labai naudingas mikroskopinio mastelio prietaisas, kuris paleidžia medžiagas nuo tam tikrų dirgiklių.
Tokio tipo tyrimai rodo, kad turime tęsti paieškas tose plotmėse, kurios yra už mūsų suvokimo ribų. Išsivaduoti nuo minties, kad esame sudėtingiausios būtybės Žemėje, yra raktas į tai, kad galėtume toliau suprasti pasaulį ir pagerinti savo gyvenimą.
