Merivuokkot, ne eläimet, jotka näyttävät kasveilta ensitapaamisen jälkeen, pystyvät ampumaan myrkyllisiä pistimiä huimaa vauhtia. Itse asiassa ne ovat niin äärimmäisen nopeita, että näiden luonnollisten aseiden arkkitehtuuria ei ole tutkittu yksityiskohtaisesti tähän mennessä.
Tässä artikkelissa kerrotaan yksityiskohtaisesti, kuinka tämä koko kuvausprosessi toimii. Älä missaa mitään, sillä tässä sinulla on osoitus siitä, että monimutkaisuus voi olla pienimmässäkin mielessä ja vieraaksi havainnollemme. Aloitetaan.
Mikä on merivuokko?
Ensimmäinen asia on oppia lisää eläimistä, jotka ovat tutkimuksen päähenkilöitä.Anemones ovat cnidarians, jotka kuuluvat lahkoon Actiniaria ja ovat sukulaisia korallit ja meduusat. Kuten heidän nimensä osoittaa, he asuvat meressä; erityisesti pohjassa, missä ne tarttuvat alustaan tai kiviin poljinlevynsä ansiosta.
Nämä ovat yksinäisiä polyyppejä, jotka nousevat sen lieriömäisen rungon yläpuolelle laajentaakseen lonkerot sen suulevyn ympärille, jossa ruuansulatusjärjestelmään johtava aukko sijaitsee. Näistä lonkeroista löytyy heidän aseensa, nematokystat.
Nematokystat, erittäin monimutkaiset luonnonaseet
Nematokysti, jota kutsutaan myös cnidiksi, on solujen alainen organelli, jonka luovat cnidosyyttejä, soluja, jotka ovat erikoistuneet luomaan näitä pisteitä. Niitä esiintyy cnidarianissa yleensä, ei vain vuokoissa, joten voit lukea niistä myös, jos dokumentoit esimerkiksi myrkyllisiä meduusoja.
Koska niiden tavoitteena on rokottaa myrkkyä (tai ankkuroida merenpohjaan virran sattuessa), nematokystat ovat muotoiltu ohueksi kapseliksi, joka on kiinnitetty putkimaiseen lankaan. Joissakin niistä on pienet piikit, jotka toimivat kuin harppuuna, eli ne tunkeutuvat helposti saaliin, mutta eivät tule ulos.
Kaikissa sukkulamakosoluissa ei ole piikkejä, sillä osa niistä on tehty lävistämään saaliin iho ja vetäytymään nopeasti sisään.
Mysteeri siitä, kuinka merivuokot laukaisevat pistonsa, on paljastettu
Tämä prosessi, jossa cnidarians ampuu nematokystansa, on niin nopea, että meillä oli vain karkea käsitys siitä, kuinka se toimii merivuokkoissa. Kesäkuussa 2022 se oli täysin yksityiskohtainen, sekä mekanismi että arkkitehtuuri, kuten Nature-lehdessä julkaistussa tutkimuksessa todettiin.
Kokeessa käytetty laji oli Nematostella vectensis, joka on kotoisin Yhdysv altojen länsirannikon suolaisista laguuneista ja matalista suistoista.Sen lonkeroissa on satoja myrkyllisiä pisteitä (nematokystia), jotka auttavat tätä merivuokkoa metsästämään saalistaan, mukaan lukien katkarapuja ja planktonia ympäristössään.
Nematostella vectensis pystyy saamaan ruokansa sekunnissa sadasosassa. Kuten voitte kuvitella, tarvittiin kekseliäisyyttä ja modernia teknologiaa, jotta koko prosessi voidaan arvioida yksityiskohtaisesti.
Nematokystisammutuksen mekaniikka
Tieteilijät käyttivät fluoresoivaa väriainetta, joka oli siirrostettu eläinten kehoon, ja pyyhkäisyelektronimikroskooppitekniikkaa tallentaakseen koko prosessin, jossa nämä merivuokot käynnistivät pistonsa. Näin he saivat aikaan kolmiulotteisen rekonstruoinnin koko prosessista.
Pistosta tuleva lanka vastaa myrkyn rokottamisesta. Ennen kuin nematosyytti lähtee, se kiertyy keskusakselin ympärille. Tämä akseli on se, jonka laukaisevat mekaaniset ärsykkeet, jotka ulottuvat ja kääntyvät ympäri kuin sukka.Tämän impulssin ansiosta myrkkyä sisältävä filamentti kulkee varren päätä kohti ja menee sen mukana uhrinsa kehoon.
Nematokystan purkautumisnopeus johtuu osmoottisen paineen kertymisestä kapseliin.
Kun merivuokko Nematostella vectensis ampuu pistonsa tällä tavalla, se menettää sen. Sitten sen on luotava sellainen uudelleen, prosessi, jonka suorittavat nematosyyteiksi kutsutut solut. Nämä ovat myös kapseleita, jotka räjähtävät vapauttaakseen nematokystan.
Tämän löydön tärkeys
Tämä tutkimus osoittaa, kuinka monimutkainen on itse koottuna biologisena mikrorakenteena toimivan nematokystin laukaisumekanismi. Koko tämän prosessin yksityiskohtainen tunteminen ei ainoastaan paljasta luonnon mysteeriä, vaan avaa myös kokonaisen tutkimuskentän, jossa ihmiset jälleen kerran jäljittelevät sitä parantaakseen elämäämme.
Nämä erittäin kehittyneet organellit ovat ihanteellinen malli mikromittakaavaisille laitteille. Esimerkiksi lääketieteellinen teknologia hyötyisi suuresti mikroskooppisen mittakaavan laitteesta, joka laukaisee aineita tietyissä ärsykkeissä.
Tällaisissa tutkimuksissa on todisteita siitä, että meidän on jatkettava etsimistä niillä tasoilla, jotka ovat havainnointimme ulkopuolella. Vapauttaminen ajatuksesta, että olemme maapallon monimutkaisimpia olentoja, on avain maailman ymmärtämiseen ja elämämme parantamiseen.