מדוזות משחזרות את הגוף 04.07.2015

לכל היצורים החיים יש את היכולת להתחדש, רק שעבור חלק זה מתבטא במידה פחותה (לדוגמה, אנחנו לא יכולים לגדל אצבע או רגל כדי להחליף את האבודים), עבור מישהו זה יותר (עבור טריטונים, עבור למשל, לשחזר רגל, עין או איבר פנימי כלשהו אינו בעיה כלל). אלופי הריפוי העצמי יכולים להיקרא coelenterates - הידרות, מדוזות וקרוביהם, אם כי כאן עדיין צריך לזכור שהם הרבה יותר פשוטים מאותם טריטונים. במחקרים על התחדשות, אחד מאובייקטי המודל השכיחים ביותר הוא הידרה של מים מתוקים מספר ביולוגיה, אשר לאחר כל פציעה, לאחר כל נזק, יכולה לעשות הכל כפי שהיה.

אבל, כפי שהתברר, coelenterates לא תמיד "עושים הכל כמו שהיה". מייקל אברמס (מייקל אברמס) ועמיתיו מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה ערכו ניסויים בזחלים-אתרים של המדוזה Aurelia Eared. האתרים פשוטים יותר ממדוזות בוגרות: גוף קטן בצורת דיסק עם 8 אונות צמיחה כפולות בקצוות, ללא מחושים ככאלה, מערכת העיכול אינה מפותחת. "זרוע" אחת או יותר - להבים נחתכו מהזחל, ולאחר מכן הוא ריפא את הפצע די מהר, תוך מספר שעות. עם זאת, לא נראה שלהב חדש יחליף את הלהב האבוד. במקום זאת, האתר בנה מחדש את הגוף כדי לחזור להיות סימטרי - ללא קשר לכמה "זרועות" נותרו לה, שבע, חמש או רק שתיים.

כפי שאתה יודע, מדוזות הן חיות סימטריות רדיאלית: הן יכולות להבחין בין החלק העליון של הגוף לתחתון, אבל אי אפשר להפריד את הצד השמאלי מימין. בזמן תנועה, המדוזה "טורקת" את כיפתה ואונות הפה שלה (ואת הזחל עם האונות ממוקמות בשולי הגוף), והסימטריה במבנה שלה היא שמאפשרת לבעלי חיים לנוע בכיוון הנכון. אם חסרה אחת מה"גפיים", אז בגלל החלל הריק שנוצר, ההידרודינמיקה תופרע, זרימות המים ילכו לכיוון הלא נכון בעת ​​דחיפה, והמדוזה לא תוכל לשלוט בתנועותיה. לכן, מתברר שחשוב יותר לזחל לא כל כך להצמיח מחדש את האונה האבודה אלא לשחזר את המבנה הסימטרי של הגוף. יתר על כן, אתר א-סימטרי לעתים קרובות למדי, ב-15% מהמקרים, לא יכול היה להפוך למדוזה בוגרת כלל.

במאמר ב-PNAS כותבים המחברים שגוף הזחלים נבנה מחדש על ידי מאמצים שרירים: אם חומר שמרפה את תאי השריר הוסף למים שבהם הם חיו, אז הסימטריה התרחשה הרבה יותר לאט. להיפך, אם שרירי האתר בהשפעת ריכוז מוגבר של מלחי מגנזיום החלו להתכווץ מהר יותר, אז המבנה הסימטרי שוחזר מהר יותר.

ברור שכל העניין כאן הוא שבשל אובדן הלהבים, הכוחות המכניים בגוף המדוזה התבררו כלא מאוזנים, מה שהוביל באופן טבעי למבנה מחדש של הגוף האלסטי. יחד עם זאת, האתרים עשו זאת מבלי לעורר חלוקת תאים פעילה ומוות, כפי שקורה בתהליכי התחדשות בבעלי חיים אחרים - ברור שניתן להשיג כאן תוצאה מקובלת מכנית ללא עלויות אנרגיה גבוהות לדינמיקה התאית. גם זחלים של מינים אחרים של מדוזות התבררו כבעלי יכולת סימטריזציה - כמובן, מעניין יהיה לגלות האם מדוזות בוגרות ואורגניזמים סימטריים רדיאליים אחרים מסוגלים לעשות טריק כזה.

התוצאות שהתקבלו שוב מספרות לנו שמורפוגנזה היא היווצרות של חלקי גוף, איברים וכו'. - תלוי לא רק בתהליכים גנטיים מולקולריים, אלא גם באינטראקציות פיזיות גרידא בין חלקים שונים בגוף. ידוע שגם תאים אנושיים מגיבים ברגישות לכוחות מכניים, שלעתים יכולים להיות להם השפעה מכרעת על גורלם הסלולרי; ייתכן שבשיקום רפואי של הרקמות והאיברים שלנו, ניתן להגיע להצלחה רבה יותר אם נשים לב ל"פיזיקה" שלהם.