Voi și cu mine am considerat cândva cele mai longevive organisme de pe Pământ și există deja un singur nemuritor. Dar acum vă voi povesti despre un alt organism nemuritor.
Au început să vorbească despre nemurirea hidrei în secolul al XIX-lea. Dar ipoteza a fost dovedită abia la sfârșitul secolului XX. Experimental, Daniel Martinez a demonstrat că, datorită capacității lor regenerative ridicate, unele tipuri de hidre sunt nemuritoare. În scurt timp, corpul lor poate restaura părți individuale. Datorită acestor caracteristici, în ultimii ani, hidra a fost folosită ca obiect model pentru studierea proceselor de regenerare și morfogeneză.
Hai să aflăm mai multe despre asta …
Hydra este o creatură uimitoare mică și, după cum s-a dovedit, este de fapt o creatură nemuritoare. Hidra este mai cunoscută pentru faptul că, dacă o tăiați în mai multe părți, acestea vor crește în cele din urmă în noi hidre.
Corpul unei hidre este o pungă cu un perete format din două straturi de celule (ectoderm și endoderm). Are formă cilindrică, la capătul frontal al corpului, pe conul perioral, există o gură înconjurată de o corolă de 5-12 tentacule. La unele specii, corpul este împărțit într-un trunchi și o tulpină. La capătul posterior al corpului (tulpina) se află un picior (talpă), cu ajutorul său hidra se mișcă și se atașează.
În mitologia greacă antică, fantastica creatură Hydra din Lernean era un șarpe monstruos cu nouă capete, care era considerat invincibil, pentru că altele noi creșteau în locul capetelor tocate și, prin urmare, Hercules trebuia să-l distrugă cu mare efort. În natură, există un mic animal acvatic, similar în calitățile sale, care poartă cu mândrie numele de „hydra” în onoarea mitologului „strămoș”
Video promotional:
În partea superioară a corpului cilindric al hidrei, cu o lungime de numai 1-2 cm, există o gură înconjurată de o margine de 5–12 tentacule mici, cu ajutorul căreia își caută în mod constant prada și care au capacitatea de a se regenera în același mod ca razele stelelor mării, dacă acestea tentaculele sunt tăiate sau sfărâmate.
Această abilitate a hidrelor a fascinat oamenii de știință de secole. Cu toate acestea, capacitățile regenerative ale hidrelor s-au dovedit de fapt mult mai complexe și uimitoare - ceva din domeniul fanteziei. Potrivit oamenilor de știință de la Universitatea California din Berkeley, această creatură este capabilă să-și recreeze corpul chiar și după ce a fost rotită într-o mașină de tocat carne.
Scopul studiului, condus de Ulrich Technau, a fost de a stabili în ce măsură se extinde capacitatea de regenerare a hidraselor. Cel mai uimitor lucru este că, după ce am trecut prin cuțitele unei mașini de tocat carne, hidra zdrobită în piure a fost suficientă pentru capul conservat, iar apoi corpul său de hidra a început să se formeze din nou. Șeful era responsabil de trimiterea de semnale continue către celulele din restul corpului, ordonându-le unde ar trebui să meargă și în ce parte a corpului se vor transforma în cele din urmă.
Mai mult decât atât, oamenii de știință au descoperit că după rularea unei mașini de tocat carne, mici agregări de celule din capul hidrei sunt împrăștiate pe resturile corpului și mai mulți noi indivizi independenți cresc treptat din ele. Astfel, animalul nu s-a reparat doar, ci s-ar putea transforma în mai multe hidre. Aceste caracteristici neobișnuite fac din hidra o creatură aproape imposibil de distrus.
Când sunt tăiate în mai multe părți, fiecare parte restabilește „capul” și „piciorul”, păstrând polaritatea inițială - gura și tentaculele se dezvoltă pe partea care era mai aproape de capătul oral al corpului și tulpina și talpa de pe partea aborală a fragmentului. Întregul organism poate fi refăcut din bucăți mici individuale ale corpului (mai puțin de 1/100 din volum), din bucăți de tentacule, precum și dintr-o suspensie de celule.
Hidra poate fi regenerată din suspensia celulară obținută prin macerare (de exemplu, prin frecarea hidrei printr-un gaz de moară). Experimentele au arătat că formarea unui agregat de aproximativ 300 de celule musculare epiteliale este suficientă pentru a restabili capătul capului. S-a demonstrat că regenerarea unui organism normal este posibilă din celulele unui strat (numai ectoderm sau numai endoderm).
Dacă tăiați un fragment din partea corpului hidrei și îl topiți cu corpul unei alte hidre, atunci sunt posibile trei rezultate ale experimentului: 1) fragmentul se contopește complet cu corpul destinatarului; 2) fragmentul formează o proeminență, la sfârșitul căreia se dezvoltă un „cap” (adică se transformă într-un rinichi); 3) fragmentul formează o proeminență, la capătul căreia se formează un „picior”. S-a dovedit că procentul de formare a capului este mai mare cu cât este mai aproape de capul donatorului fragmentul este luat pentru transplant și cu atât mai departe de capul destinatarului este plasat. Aceste experimente și altele similare au dus la postularea existenței a patru substanțe-morfogene care reglează regenerarea - activatorul și inhibitorul „capului” și activatorul și inhibitorul „piciorului”. Aceste substanțe, conform acestui model de regenerare, formează gradienți de concentrație: în regiunea „capului” unui polip normal, concentrația maximă esteși inhibitorul capului, și în regiunea „piciorului” - concentrația maximă atât a activatorului cât și a inhibitorului piciorului. Toate au fost de fapt descoperite.
La sfârșitul secolului al XIX-lea, a fost prezentată o ipoteză despre nemurirea teoretică a hidrei, pe care au încercat să o dovedească sau să o dezvăluie științific pe parcursul secolului XX. În 1997, ipoteza a fost dovedită experimental de Daniel Martinez. Experimentul a durat aproximativ patru ani și a arătat că nu există mortalitate între cele trei grupuri de hidre din cauza îmbătrânirii. Se crede că „nemurirea” hidrelor este direct legată de capacitatea lor mare de regenerare.
Înainte de debutul iernii, după trecerea la reproducerea sexuală și la maturizarea stadiilor latente, hidrele mor în rezervoarele zonei de mijloc. Aparent, acest lucru nu se datorează lipsei de alimente sau impactului direct al altor factori adversi. Acest lucru indică, totuși, că hidrele au unele mecanisme de îmbătrânire, a căror cauză este reproducerea sexuală.
Ei bine, încă câțiva nemuritori:
Homar american
Acest tip de homar are ADN de auto-vindecare. O enzimă specială numită telomerază le împiedică să îmbătrânească. Oamenii de știință estimează că cel mai vechi homar găsit are 140 de ani și nu a dat semne de îmbătrânire. Se crede că homarii americani sunt nemuritori din punct de vedere biologic și mor din cauze externe.
Celule HeLa
Spre deosebire de celulele obișnuite, aceste celule au capacitatea unică de a împărți un număr infinit de ori. Această diviziune este posibilă datorită aceleiași enzime telomerază: construiește telomere la capetele ADN-ului cromozomilor. Au fost descoperite pentru prima dată în cancerul de col uterin Henrietta Lacks în 1951. Celulele HeLa sunt acum folosite pentru a studia cancerul, SIDA și multe alte boli și diverse substanțe.
