Un studiu pe anemonele de mare a dezvăluit cum supraviețuiesc animalele

Corpurile noastre sunt remarcabil de pricepute în a se adapta la schimbările de mediu. De exemplu, indiferent dacă ne aflăm în mijlocul căldurii de vară sau al înghețului de iarnă, temperatura noastră internă rămâne constantă la 37°C, datorită unui proces numit homeostazie.

Acest act ascuns de echilibrare este vital pentru supraviețuire, permițând animalelor să mențină condiții interne stabile chiar și atunci când lumea exterioară se schimbă.

• Ar putea exista de două ori mai multe specii de vertebrate pe Pământ. Cum este posibil?
• Un nou studiu schimbă tot ce știam despre disparițiile misterioase ale marilor rechini albi

Însă cercetările recente ale Grupului Ikmi de la EMBL Heidelberg arată că homeostazia poate depăși reglementarea internă și poate redefini în mod activ forma unui organism.

Anemona de mare cu stea (Nematostella vectensis) posedă capacități regenerative remarcabile. Dacă i se taie capul sau piciorul, îi crește pur și simplu unul nou.

În timp ce unele animale regeneratoare, precum salamandrele și peștii, se concentrează pe refacerea părților pierdute proporțional cu ceea ce rămâne, această anemonă de mare are o abordare diferită.

Aceasta își remodelează întregul corp pentru a menține aceeași formă generală, chiar dacă acest lucru înseamnă ajustarea părților care nu au fost rănite. Această caracteristică este întâlnită și la viermii plați și la alte animale cu capacități de regenerare a întregului corp.

Un act ascuns, vital pentru supraviețuire

„Regenerarea înseamnă restabilirea funcției după pierderea sau deteriorarea țesuturilor”, a explicat Aissam Ikmi, lider de grup EMBL și autor principal al unui nou studiu publicat în revista Developmental Cell.

„Majoritatea studiilor de cercetare iau în considerare în principal modelele și dimensiunile în regenerare, dar constatările noastre arată că menținerea formei este, de asemenea, crucială – și este ceva ce organismul controlează în mod activ.”

Descoperirea a început atunci când Stephanie Cheung, cercetător doctoral în grupul lui Ikmi, a observat ceva neobișnuit. Atunci când piciorul unei anemone de mare a fost rănit, Cheung a observat nu numai diviziunea celulară la locul rănii, ci și o diviziune celulară neașteptată la capătul opus al corpului – zona gurii. Acest lucru a sugerat că anemona trimitea semnale în întregul său corp ca răspuns la rană.

Pentru a investiga acest lucru, echipa de cercetare a utilizat o tehnică numită transcriptomică spațială combinată cu imagistică avansată. Aceasta le-a permis să vadă ce gene erau active în diferite părți ale corpului anemonei în timpul regenerării. Ceea ce au descoperit a fost surprinzător: rana a declanșat modificări moleculare atât în apropierea, cât și departe de rană. Celulele s-au mișcat și țesuturile s-au reorganizat, remodelând efectiv întregul corp.

Restabilirea funcției după deteriorarea țesuturilor

Interesant este faptul că gradul de remodelare a corpului a depins de gravitatea rănii. Pierderea unui picior a provocat schimbări ușoare, în timp ce tăierea anemonei în două a dus la o remodelare semnificativă. Echipa a identificat o familie de enzime numite metaloproteaze care deveneau mai active pe măsură ce se pierdea mai mult țesut. Aceste enzime nu acționau doar la locul rănii, ci erau active în tot corpul, ajutând la realinierea țesuturilor, scrie EurekAlert.

„Activitatea metaloprotezelor nu a mai fost demonstrată niciodată la animale în acest mod”, a declarat Petrus Steenbergen, unul dintre autorii principali ai studiului și tehnician principal de cercetare al Ikmi Group.

„A trebuit să concep și să optimizez condițiile experimentale pentru Nematostella pe baza bibliografiei rare disponibile pentru alte specii. Acest lucru a necesitat ceva timp, dar rezultatele finale au fost foarte satisfăcătoare.”

Descoperirea a venit atunci când cercetătorii și-au dat seama că toate aceste modificări urmăreau să redea anemonei forma inițială. Prin măsurarea raportului de aspect – raportul dintre lungime și lățime – au constatat că anemona a revenit la proporțiile de dinainte de rănire. Astfel, chiar dacă anemona a devenit mai mică după o leziune, ea și-a păstrat aceeași formă.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Anemonele-de-mare, o specie marină care rămâne veșnic tânără datorită neuronilor săi

Veninul anemonei de mare australiene ar putea ajuta la dezvoltarea de tratamente salvatoare

O creatură nemuritoare poate crea o formă de cancer contagioasă

Toate caracatițele sunt veninoase. Cum își folosesc această abilitate?