Πώς οι θαλάσσιες ανεμώνες απελευθερώνουν τα δηλητηριώδη κεντρί τους

Οι θαλάσσιες ανεμώνες, εκείνα τα ζώα που μοιάζουν με φυτά αν τα δεις για πρώτη φορά, είναι ικανά να εκτοξεύουν δηλητηριώδη τσιμπήματα με ιλιγγιώδεις ταχύτητες. Στην πραγματικότητα, είναι τόσο γρήγοροι που χρειάστηκε μέχρι τώρα για να μπορέσουμε να μελετήσουμε λεπτομερώς την αρχιτεκτονική αυτών των φυσικών όπλων.

Σε αυτό το άρθρο, θα αναφερθούμε λεπτομερώς στο πώς λειτουργεί η όλη διαδικασία πυροδότησης. Μην το χάσετε, γιατί θα εκπλαγείτε πώς ένα τόσο μικρό και φαινομενικά ασήμαντο είδος θα μπορούσε να έχει έναν τόσο περίπλοκο μηχανισμό.

Τι είναι η θαλάσσια ανεμώνη;

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνουμε είναι να μάθουμε τα πάντα για τα ζώα στα οποία εστιάζουμε σήμερα. Οι ανεμώνες είναι κνιδάρια που ανήκουν στην τάξη των ακτινίων και είναι συγγενείς κοραλλιών και μέδουσες. Όπως δηλώνει το όνομά τους, ζουν στη θάλασσα και, πιο συγκεκριμένα, στον βυθό της θάλασσας, όπου προσκολλώνται στο υπόστρωμα ή στα βράχια χάρη στα δίσκος πεντάλ.

Είναι μοναχικοί πολύποδες που υψώνονται πάνω από το κυλινδρικό τους σώμα για να επεκτείνουν τα πλοκάμια τους γύρω από τον στοματικό τους δίσκο, όπου βρίσκεται το στόμιο που οδηγεί στο πεπτικό σύστημα. Σε αυτά τα πλοκάμια βρίσκονται τα όπλα τους, οι νηματοκύστεις.

Νηματοκύστες, εξαιρετικά πολύπλοκα φυσικά όπλα

Μια νηματοκύστη είναι ένα υποκυτταρικό οργανίδιο που δημιουργείται από κνιδοκύτταρα, κύτταρα εξειδικευμένα στη δημιουργία αυτών των τσιμπημάτων. Υπάρχουν γενικά στα cnidarians, όχι μόνο στις ανεμώνες, οπότε μπορείτε επίσης να διαβάσετε γι ‘αυτούς εάν τεκμηριώσετε, για παράδειγμα, δηλητηριώδεις μέδουσες.

Δεδομένου ότι ο σκοπός τους είναι να ενοφθαλμίσουν δηλητήριο (ή να αγκυροβολήσουν στον πυθμένα της θάλασσας σε περίπτωση ρεύματος), οι νηματοκύστεις έχουν τη μορφή μιας λεπτής κάψουλας προσαρτημένης σε ένα σωληνοειδή κλώνο. Μερικά από αυτά έχουν μικρά spicules που λειτουργούν σαν καμάκι, δηλαδή διαπερνούν εύκολα το θήραμα αλλά δεν βγαίνουν.

Το μυστήριο για το πώς οι θαλάσσιες ανεμώνες εκτοξεύουν τα κεντρί τους έχει αποκαλυφθεί

Αυτή η διαδικασία, κατά την οποία οι κνιδάριοι πυροβολούν τις νηματοκύστεις τους, είναι τόσο γρήγορη που μόνο μια πρόχειρη ιδέα για το πώς λειτουργεί στις θαλάσσιες ανεμώνες ήταν προηγουμένως γνωστή. Τον Ιούνιο του 2022, ο μηχανισμός και η αρχιτεκτονική περιγράφηκαν πλήρως, όπως αναφέρεται στο μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Φύση.

Το είδος που χρησιμοποιήθηκε για το πείραμα ήταν το θαλάσσια ανεμώνη σταρλετ, Nematostella vectensis, ιθαγενείς σε λιμνούλες με αλάτι και ρηχές εκβολές ποταμών στη δυτική ακτή των Ηνωμένων Πολιτειών. Τα πλοκάμια του είναι οπλισμένα με εκατοντάδες δηλητηριώδη κεντρί (νηματοκύστεις) που βοηθούν αυτή τη θαλάσσια ανεμώνη να κυνηγήσει τη λεία της, συμπεριλαμβανομένων γαρίδων και πλαγκτόν στο περιβάλλον της.

Nematostella vectensis είναι ικανό να πιάσει την τροφή του σε ένα εκατοστό του δευτερολέπτου. Όπως μπορείτε να φανταστείτε, χρειάστηκε λίγη εφευρετικότητα και σύγχρονη τεχνολογία για να συλλάβει την όλη διαδικασία με λεπτομέρεια.

Η μηχανική της πυροδότησης νηματοκυστών

Για να καταγράψουν την όλη διαδικασία με την οποία αυτές οι θαλάσσιες ανεμώνες εκτόξευσαν τα κεντρί τους, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια φθορίζουσα χρωστική ουσία εμβολιασμένη στο σώμα των ζώων και τεχνολογία ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης. Έτσι πέτυχαν μια τρισδιάστατη ανακατασκευή της όλης διαδικασίας.

Το νήμα που αποσπάται από το κεντρί είναι υπεύθυνο για τον εμβολιασμό του δηλητηρίου. Πριν φύγει από το νηματοκύτταρο, τυλίγεται γύρω από έναν κεντρικό άξονα. Είναι αυτός ο άξονας που ενεργοποιείται από μηχανικά ερεθίσματα, εκτείνεται και γυρίζει σαν κάλτσα. Χάρη σε αυτή την ώθηση, το νήμα που περιέχει το δηλητήριο κατευθύνεται προς το άκρο του άξονα, εισχωρώντας μαζί του στο σώμα του θύματός του.

Μόλις η σταρλέτα θαλάσσια ανεμώνη πυροδοτήσει το κεντρί της με αυτόν τον τρόπο, το χάνει. Στη συνέχεια, πρέπει να δημιουργήσει ξανά ένα άλλο, μια διαδικασία που πραγματοποιείται από κύτταρα που ονομάζονται νηματοκύτταρα. Αυτές είναι επίσης οι κάψουλες που εκρήγνυνται για να απελευθερώσουν τη νηματώδη κύστη.

Η σημασία αυτής της ανακάλυψης

Αυτή η μελέτη καταδεικνύει την πολυπλοκότητα του μηχανισμού ενεργοποίησης της νηματοκύστης, ο οποίος λειτουργεί ως αυτοσυναρμολογημένη βιολογική μικροδομή. Η λεπτομερής γνώση αυτής της διαδικασίας όχι μόνο αποκαλύπτει ένα ακόμη μυστήριο της φύσης, αλλά ανοίγει επίσης ένα ολόκληρο πεδίο μελέτης στο οποίο εμείς οι άνθρωποι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα ευρήματα για να βελτιώσουμε τη ζωή μας με κάποιο τρόπο.

Τέτοια εξελιγμένα οργανίδια είναι ένα ιδανικό μοντέλο για συσκευές μικροκλίμακας. Η ιατρική τεχνολογία, για παράδειγμα, θα ωφεληθεί πολύ από μια συσκευή μικροκλίμακας που ενεργοποιεί ουσίες ως απόκριση σε ορισμένα ερεθίσματα.

Αυτό το είδος μελέτης είναι απόδειξη ότι πρέπει να συνεχίσουμε να ψάχνουμε σε τομείς που είναι έξω από την αντίληψή μας. Το να απελευθερωθούμε από την ιδέα ότι είμαστε τα μόνα πολύπλοκα όντα στη Γη είναι το κλειδί για να συνεχίσουμε να κατανοούμε τον κόσμο και να βελτιώνουμε τη ζωή μας.

Μπορεί να σας ενδιαφέρει…