Miksi meduusoja Turritopsis nutriculaa pidetään kuolematon

30.06.2019

Hydrat ja meduusat kykyä elvyttää, tutkijat ovat tutkineet jo pitkään. 1800-luvulta lähtien on kehitetty teorioita tällaisten organismien teoreettisesta kuolemattomuudesta. Kuten kävi ilmi, ne eivät olleet perusteettomia. 1900-luvun lopulla meduusat Turritopsis nutricula tunnustettiin ainoaksi tunnetuksi olennoksi, joka voi elää ikuisesti. Onko se todella niin? Miten kuolematon meduusa Turritopsis nutricula ratkaisee ikuisen nuoruuden kysymyksen?

ominaisuus

Tämän hydroidilajin meduusat elävät lauhkeassa meressä ja trooppisissa ja kuuluvat Anthoathecatan järjestykseen Oceaniidae. Medusa Turritopsis nutricula (kuva on nähtävissä tässä artikkelissa) - eukaryoottinen eläin, jossa on pistäviä soluja. Näissä suoliston onteloissa on kaksi kehitysvaihetta.

Elämänsä alussa he kehittyvät polyyppien muodossa, ja ne saavuttavat seksikäs kypsyys meduusojen avulla. Useimmat tämän luokan edustajat elävät suhteellisen lyhyessä elämässä, joka harvoin kestää yli 3-4 kuukautta. Lisääntymisen jälkeen ne yleensä kuolevat. Kuitenkin kuolematon meduusat Turritopsis nutricula eivät sovi tähän järjestelmään.

rakenne

Lajin syntypaikka on Karibia. Meduusojen koko on pieni, halkaisijaltaan 5 mm. Rungon muoto on kupolimainen, samankaltainen kuin sateenvarjo, jonka reunalla on lonkeroita pistävillä soluilla. Hän tarttuu niihin ruoan kanssa. Eri kehitysvaiheissa lonkeroiden määrä vaihtelee. Iän myötä heistä tulee enemmän: 8: sta nuorista yksilöistä ja jopa 90: ään aikuisilla.

Meduusa Turritopsis nutricula on kelluva suu. Se palvelee sekä elintarvikkeiden vastaanottamista että sen jäänteiden poistamista. Runko on 95% vettä. Hermosto on primitiivinen. Meduusoilla ei ole aivoja, luurankoa, sydäntä. Se kuitenkin reagoi ärsytykseen: ruoka, mekaaninen toiminta, veden koostumuksen ja ominaisuuksien muutokset.

Lisääntymisen jälkeen meduusat eivät kuole. On huomattava, että se uppoaa pohjaan, kiinnittää lonkerot sopivaan pintaan ja muuttuu vähitellen polyypiksi, josta nuori yksilö kasvaa.

Kuolematon meduusat Turritopsis nutricula: elinkaari

Tämän lajin edustajat, kuten monet muut hydro-organismit, kärsivät kahdesta kehitysvaiheesta. Toisten, jotka ovat kehittyneet äidin kehossa munien lannoittamisen jälkeen, putoavat veteen, uppoavat pohjaan, kiinnittävät sen ja muuttuvat polyypeiksi. Niiden pesäkkeet ovat karan muotoisia tai klubimaisia.

Tällaisen muodon keholla on pinnalla oleva kutikula, joka toimii luurana. Jo silloin heillä on kierteiset lonkerot, joissa on pistävä soluja. Siepattu ruoka nautitaan ja jaetaan koko siirtokunnan kesken. Nuoret meduusa-alkuunsa pois tästä muodostumisesta, lakkaavat olemasta istumaton muoto ja purjehtivat.

Ominaisuudet tällainen olento kuin kuolematon meduusat Turritopsis nutricula

Miksi kuolematon Turritopsis-suku tuli niin laajalti tunnetuksi ja muuttui niin omaleimaiseksi? Tämä johtuu hydro-organismien taipumuksesta regenerointiprosessiin. Aiemmin tiedettiin, että meduusojen kehon hävinnyt osa kasvaa takaisin lyhyessä ajassa. Jos se leikataan, uusi henkilö kehittyy pian erillisestä fragmentista.

Tätä prosessia kutsutaan transdifferentioinniksi. Sen aikana solu kääntyy yhdestä tyypistä toiseen. Tällaisia \u200b\u200bpiirteitä esiintyy myös muissa organismeissa, jotka ovat monimutkaisempia rakenteessa. Niinpä esimerkiksi lisko voi kasvattaa itsensä katkenneen hännän kärjeksi uudelleen. Eläinten ja ihmisten kantasoluja voidaan käyttää tiettyjen elinten kasvattamiseen niistä.

Meduusojen Turritopsis nutricula voi kuitenkin tehdä sen koko kehonsa kanssa. On tarpeen tehdä korjaus siihen, että sen runko on edelleen melko yksinkertainen, solujen erilaistuminen on suhteellisen alhainen, joten niiden muuntaminen on helpompaa, ja lisäksi kehitysvaiheessa on kaksi vaihetta. Itse asiassa meduusat eivät asu pysyvästi - sen vaiheet muuttuvat.

Discovery-historia

Tätä tieteen läpimurtoa ei suunnitteilla. Italian luonnontieteilijä Fernando Boero, 20-luvun lopulla, mahdollisti veden kuivumisen akvaariossaan, missä Turritopsis nutricula-suvun meduusoja oli. Päättäessään jatkaa kokeita, hän täytti sen uudelleen vedellä. Hämmästykseksi Boero huomasi, että meduusat eivät kuolleet, vaan muuttuivat ihmeellisesti polyypeiksi. Ajan myötä nuoret yksilöt kasvoivat heistä ja silmuista.

Muut laboratoriokokeet vahvistivat tämän tosiasian. Epäsuotuisissa ympäristöolosuhteissa meduusat aloittivat käänteisen kehityksen. Äkillinen lämpötilan lasku, veden suolaisuuden muutokset, mekaaniset vauriot, ruoan puute - kaikki tämä toimi katalysaattorina ja provosoi meduusoja suojamekanismin käynnistämiseen. He putosivat pohjaan ja uudestisyntyivät nuoreksi yksilöksi polyp-vaiheen kautta.

Näin ollen tiedemiehet ovat olettaneet, että kuolematon meduusat Turritopsis nutricula on ainoa kuolematon olento, joka tiedetään tällä hetkellä tieteelle. Havaintojen kesto on edelleen suhteellisen lyhyt, mutta kokeilla on voitu luoda ja todistaa tämän lajin kykyä nuorentaa kymmeniä kertoja peräkkäin.

varoitus

Mikä uhkaa kuolematonta meduusaa Turritopsis nutriculaa? Miksi kuolematon laji uhkaa ekosysteemiä? Koska näiden organismien löytäminen on vakavasti kiinnostunut. Karibialta on havaittu, että meduusat ovat levinneet koko maailman valtameriin. Näiden organismien teoreettinen kuolemattomuus antaa perusteet niiden liialliseen lisääntymiseen. Tässä tapauksessa ekosysteemissä on mahdollisuus epätasapainoon.

Onko todella vaaraa? Teoriassa se on olemassa. Uskotaan kuitenkin, että nämä meduusat näyttivät monilta miljoonilta vuosilta sitten. Jos tänä aikana he eivät ole muuttaneet tasapainoa, onko mitään hälytyspistettä? Olennot ovat suhteellisen pieniä, nuorena, monet meren asukkaista ruokkivat heitä, niin että niiden ylikuormitus ei uhkaa.

Kykyä kasvattaa kokeiden vahvistamaa määrää ei voida arvioida uhkaksi ekosysteemille. Näiden organismien elinkaaren absoluuttista äärettömyyttä ei ole vielä osoitettu. Tarkkailun käytäntö on lyhyt, ja tämän teorian validointiin tarvitaan pidempi aika.

Turritopsis ilmeisesti esiintyi Karibialla, mutta on levinnyt laajalti ympäri maailmaa. Useimmiten meduusoja on nähtävissä Välimerellä ja Japanin rannikolla. Tämäntyyppinen meduusa on todella kuolematon, ja jotkut tutkijat, esimerkiksi Smithsonian Marine Tropical Institute, puhuvat "maailman hiljaisesta hyökkäyksestä".

Biologinen kuolemattomuus

Tietenkin voit tappaa meduusoja. Ja tee se helpoksi edes huomaamatta sitä. Fyysistä kuolemattomuutta ei ole vielä löydetty planeetallamme missään elävässä organismissa. Suurin osa kaikentyyppisistä meduusoista elää muutaman tunnin ja monta kuukautta ennen kuin ne kuolevat, ja Turritopsis dohrnii kykenee palaamaan polyn tilaan - tarttumisen elinkaaren ensimmäiseen vaiheeseen Laboratoriokokeet osoittivat, että meduusat voivat alkaa kehittyä vastakkaiseen suuntaan missä tahansa elämänvaiheessa. Kupoli ja lonkerot lakkaavat kasvamasta siinä, sitten kehoon ilmestyy erilaisia \u200b\u200bprosesseja ja versoja, jotka on kasvanut ruokintapolyypeillä. Tämän seurauksena meduusat palaavat lavalle hydroid.

Tämä kyky murtaa elinkaari havaitaan reaktiona haitallisille elinoloille. Jos jotain elämässä Turritopsis dohrnii meni pieleen, hän voi aina palata lapsuudestaan \u200b\u200bkokeilla kaiken uudelleen. Tällä hetkellä se on ainoa tällainen elävä organismi. Laboratoriossa 100% kaikista havaituista meduusuista kykeni palaamaan polyn tilaan, vaikka luonnollisissa olosuhteissa tutkijat eivät olleet onnellisia tarkkailemaan tällaista uudestisyntymistä. Tämä johtuu osittain prosessin ohimenevyydestä, eikä ollut mahdollista olla oikeassa paikassa oikeaan aikaan ja jopa valokuvien tai videolaitteiden kanssa.

On sanottava, että kuolematon meduusojen ylläpito keinotekoisissa olosuhteissa on hyvin monimutkainen asia. Tällä hetkellä vain yksi tiedemies Shin Kubota (Shin Kubota) Kioton yliopistosta (Kioto, Japani) sisältää joukon meduusoja melko pitkään - yli 2 vuotta. Tutkijan mukaan tänä aikana hänen siirtokuntansa uudestisyntyi täysin 10 kertaa. Koe jatkuu nyt. Meduusojen pesäkettä seurataan päivittäin sen varmistamiseksi, että eläimet assimiloituvat asianmukaisesti Artemiaan. Shin Kubota esiintyy usein japanilaisissa tieteellisissä tiedotusvälineissä ja jopa kirjoitti muutamia kappaleita meduusoista.

Tästä huomattavasta ominaisuudesta huolimatta useimmat meduusat syövät planktonia ruokkivat muut eläimet. Siksi on liian aikaista puhua kuolemattomien meduusojen maailmanlaajuisesta hyökkäyksestä maailman valtamerelle.

meduusa Turritopsis nutricula ei halua luovuttaa ohimenevän ajan armoille. Tämä trooppisten ja lauhkean veden asukas on ainoa elävä asia, joka voi kääntää elämänsä ajan ja kääntyä takaisin aikuiselta meduusalta nuoreksi, toiveikkaaksi polyksi.

Maan päällä ei luultavasti ole sellaista olentoa, joka ei halua saada vastausta kysymykseen iankaikkisen elämän mahdollisuudesta. Miten meduusat tekevät sen Turritopsis nutricula? Sen salaisuus on siinä ilmiössä, että tiedemiehet kutsuvat "transdifferentioinniksi", joka koostuu yhden solutyypin muuntamisesta toiseen.

Saatuaan murrosiän Turritopsis nutricula kiinnittyy merenpohjaan, kiinnittää lonkerot ja muuttuu vähitellen polyypiksi. Kyvystä ”uudestisyntyä” uudestaan, meduusat Turritopsis nutricula tuli kosmopoliittiseksi ja asettui lähes koko maailman valtameriin.

Turritopsis nutriculalla on ainutlaatuinen kyky muuttaa koko kehon koko soluja lukemattomia kertoja, jolloin ne muuttuvat käytännössä kuolemattomiksi. Joka tapauksessa on osoitettu, että vanhuus ei ole syy siihen, miksi meduusat lähtevät tästä maailmasta. Useimmiten heistä tulee saalistajien tai sairauksien uhreja ilman mahdollisuutta käyttää kuolemattomuuttaan. Siksi kaikki tämän ilmiön tutkimukseen liittyvät tutkimukset tehdään yksinomaan laboratorio-olosuhteissa. Tutkijat toivovat, että kuolematon meduusat auttavat heitä paljastamaan ikuisen nuoruuden ja loputtoman elämän salaisuudet.

Viime aikoina tiedemiehet ovat kiinnostuneita meduusoista Turritopsis nutriculasta. Mikä voisi houkutella niin tarkkaa asiantuntijaa ja vielä enemmän geneettisiä, niin yksinkertaista olentoa? Ja kaikki on seuraavassa avauksessa. Eräs italialainen tiedemies Fernando Boero (erityisesti hänen henkilökohtainen tutkimus) istutti tämän lajin meduusia akvaarioon. Aiemmin kukaan ei ollut työskennellyt perusteellisesti heidän kanssaan, luultavasti siksi, että niiden koko oli liian pieni (5 mm) ja ehdottomasti olematon. Jostain syystä tiedemies joutui lykkäämään kokeita, ja hän unohti turvallisesti lemmikkinsä. Muistan, kun akvaario oli jo kuiva, ja asukkaat näyttivät jo kuolleen. Boero päätti puhdistaa akvaarion heiltä ja täyttää sen seuraavilla kokeellisilla aiheilla, mutta hänen tavanomaisella uteliaisuudellaan hän päätti tutkia jo kuivattuja meduusoja.

Mikä oli hänen yllätys, kun havaittiin, että he eivät kuolleet, vaan tulivat toukat. Hän täytti akvaarion uudelleen vedellä. Jonkin ajan kuluttua puoliksi kuolleet toukat tulivat polyypeiksi, joista uudet meduusat alkoivat myöhemmin. Niinpä kävi ilmi, että huomaamaton Turritopsis nutricula on kuolematon meduusa, joka tekee näennäisesti mahdottomaksi. Se ohjaa itsenäisesti geenejä ja voi "liikkua taaksepäin" eli se palaa kehityksen alkuvaiheeseen ja alkaa elää uudelleen. Toisin sanoen kuolematon meduusat Turritopsis nutricula eivät voi kuolla lähestyvän vanhuuden vuoksi. Hän kuolee vain, jos joku on syönyt hänet tai repäisi hänet erilleen.

Nykyään tiedemiehet uskovat, että pieni kuolematon meduusa on ainoa maanpäällinen organismi, joka voi uudistaa ja uudistua yksin. Lisäksi se toistaa tämän jakson lukemattomia kertoja. Kuolematon meduusa Turritopsis kuuluu Hydroidiin, jonka edustajat asuvat lauhkean ja trooppisen vyön merillä. Tähän sukuun kuuluu meren koloniaaliset suolistonontelot, nimittäin polyypit, joiden pesäkkeet koostuvat useista sadoista yksilöistä. Ne ovat kuin holkit, kiinteät ja tukevasti kiinni alustaan. Vaikka onkin yksinäisiä. Pesäkkeessä erillisen polypelin suoliston ontelo on liitetty yhteiseen suolistononteloon, joka kulkee koko pesäkkeen läpi. Toisin sanoen, ne kaikki yhdistyvät ”yhteisellä suolistolla”, jota pitkin kaikkien saamiensa ruokien jakelu on.

Kuolemattomalla meduusalla on kupolimainen sateenvarjo, jonka reunalla on lonkero. Ja lonkeroiden määrä kasvaa iän myötä: äskettäin jousitetuilla meduusoilla ei ole enempää kuin 8, ja tulevaisuudessa määrä kasvaa 90 kappaleeseen. Meduusoilla on kaksi kehitysvaihetta: ensimmäinen on polyppi, toinen on meduusoja itse. Viimeisenä se voi olla useita tunteja useita kuukausia, ja palaa sitten ensimmäiseen vaiheeseen toistamalla tämän syklin loputtomasti.

Kuolemattomat meduusat lähtevät Karibialta, mutta nykyään se on jo muilla maantieteellisillä alueilla. Tämä johtui siitä, että Turritopsis nutricula lisääntyi voimakkaasti. Jotkut uskovat, että tällainen lisääntyminen voi aiheuttaa valtamerien epätasapainoa. Mutta Maria Miglietta (trooppisten tutkimusten instituutin tohtori) on varma, että sinun ei pitäisi huolehtia kaikkien tämäntyyppisten säiliöiden täyttämisestä hydroideilla. Turritopsis nutriculalla on liian monia saalistajien vihollisia, jotka tuhoavat jälkeläisensä. Vaikka tämä ei luultavasti riitä, koska kuolemattomien meduusojen määrä kasvaa vain vuosittain.

MYTH ABO IMMORTAL MEDUSAsta
Chernilevsky V.E. 20.10.13

Tässä artikkelissa keskustelu ja kriittinen analyysi meduusojen tutkimustyöstä Turritopsis nutricula. (teksti kokonaanhttps://sites.google.com/site/chernilevsky/)

meduusa Turritopsisnutriculajoka on ainoa kuolematon olento planeetalla, se oli tutkijoiden valvonnassa ikääntymisen ja ihmisen elämän pidentämisen ongelmien yhteydessä. Hänen kuolemattomuutensa selittyy sillä, että toisin kuin useimmat meduusat, jotka lisääntymisjaksoon osallistumisen jälkeen kuolevat murrosiän jälkeen, T. nutriculavoi jälleen muuttua nuoreksi yksilöksi ja pystyy toistamaan tämän jakson loputtomiin. T. nutriculajopa ainoat kuolematon lajit. On olemassa joukko teoksia, joissa tutkijat itse antavat tällaisen johtopäätöksen kuolemattomuudesta. T. nutricula. Näiden teosten avulla voimme analysoida yleisen biologian, ikääntymisen biologian ja ihmisen elämän laajentamisen mahdollisuuksia.

Yleisiä tietoja meduusoista

Meduusat jaetaan luokkiin: hydromedus (hydroid), scifomedusa ja kuutioinen meduusa. Tunnetaan yli 1500 meduusan lajia. Nämä ovat maailman pisin elävät lajit, ne ovat olemassa yli 650 miljoonaa vuotta. Heidän ruumiinsa ovat erittäin haavoittuvia ja ne vahingoittuvat helposti, kun ne joutuvat kosketuksiin kiinteän esineen kanssa. Siksi näiden lajien kyky selviytyä liittyy elinkaarien (LC) monimuotoisuuteen, lisääntymismuotoon ja kehon regeneroitumiseen.

Class Hydroid ( Hydrozoa) johon T. nutricula, - tämä on kaikkein huonompi selkärangaton tyyppi suoliston ontelot ( onteloeläimet). Monien suolistononteloiden elämässä eläimet vaihtelevat säännöllisesti polyyppien ja meduusojen geeninmuodostusta. Tietyillä kausilla polyypit (aseksuaalinen sukupolvi) alkuunsa meduusojen toukat, jotka kehittyvät vapaaksi uimaviksi meduusuiksi. Kun murrosikä on saavutettu, meduusat tuottavat sukusoluja, ja hedelmöittyneistä munista kehittyvät planula-toukat, jotka pohjaan saakka muuttuvat polyypeiksi.

Meduusojen regeneraatio on tutkittu riittävän hyvin, ja polypidin osasta kokonainen polyyppi voi regeneroitua, ja riittävän suuri fragmentti, joka on leikattu meduusoista, voi tuottaa uutta meduusaa, joka on samanlainen morfologisesti ja toiminnallisesti. Tällainen regenerointiprosessi on tiukasti spesifinen - vain polyypistä voidaan muodostaa polyp-kudosfragmentti, vain meduusa meduusakudoksesta ja samantyyppiset meduusat regeneroituvat tietyn kudoksen fragmentista. Suolen ontelon aikuisorganismissa on erikoistuneita soluja - cniboblastit, rauhas, epiderminen, lihaksikas, interstitiaalinen (minä solut) ja muut, jotka, kun ne regeneroituvat kudosfragmentista, tulisi syntyä, kuten uskotaan, olemassa olevista soluista tai yhden solutyypin muuntumisen seurauksena toiseen.

Vesiliimojen meduusojen elinikä ja planktonin kehitystyön metageneettinen elinkaari ovat useita kuukausia ja ne kuolevat pian sukusolujen vapautumisen jälkeen.

Luontoissuoritukset Turritopsis useita lajeja tunnetaan. He asuvat trooppisten ja lauhkean vyöhykkeiden merillä. meduusa Turritopsis nutricula tiedemaailman tiedossa jo pitkään - sen kuvaus julkaistiin vuonna 1857 (McCrady). kopiointi T. nutricula ja LC - yleisiä hydrosoiille - aseksuaalisen ja seksuaalisen sukupolven vuorottelu.

Kokeet, selvitykset tutkijoiden tuloksista ja päätelmistä Turritopsis nutricula.

Viime vuosisadan lopulla italialainen tiedemies Fernando Boero löysi vahingossa polyypit kuivattuun akvaarioon, jossa kaloja lukuun ottamatta useita yksilöitä asui T.nutricu la. Polypsit muistuttivat meduusoja T.nutriculamutta ilman lonkeroita. Kun akvaario oli täytetty vedellä jonkin aikaa, he tulivat elämään ja alkoivat kehittyä, sitten pienet meduusojen yksilöt alkoivat alistaa polyyksistä. T.nutricula. He selittivät tämän sillä, että heidät, jotka uhkasivat tappaa heidät, palasivat aikuisista eläimistä "lapsuudelle". Meduusat hylkäsivät tarpeettomat lonkerot, asettuivat pohjaan ja muuttuivat pieniksi polyypeiksi, mikä helpotti akvaarion kuivumisen siirtämistä. Pohjimmiltaan tämä tosiasia esitettiin eläimen paluuna seniläisestä iästä lapsuuden vaiheeseen, ja jos tämä sykli toistetaan loputtomasti, niin teoriassa käy ilmi, että meduusat Turritopsis nutricula voi elää ikuisesti.
Eri hyytelöiden alkioiden kehittäminen polyypeiksi kääntyi käänteiseksi lajiksi:Podocoryne carnea, Eleutheria dichotoma , Cladonema sp., Cladonema uchidai ja Perarella schneideri . Tämä tapahtui kuitenkin vasta kehitystyön alussa, meduusojen alkioissa, ja sen jälkeen kun ne olivat erottuneet polypistä, tämä kyky hävisi kokonaan.

Bavestrello et ai. ilmoitti, että seksuaalisesti kypsymättömät meduusat Turritopsis nutricula voi palata polyp-vaiheeseen, jolloin syntyy stoloneja ja hydroidikolonioita. Samalla havaittiin meduusojen ja polyyppien erilaisia \u200b\u200bmuotoja ja anatomisia organisaatioita sekä erilaisia \u200b\u200bsomaattisia soluja. Siksi meduusojen muuntuminen polyypiksi tulisi tapahtua korvaamalla solutyypit, kudosten regeneraatio ja uudelleenjärjestely.

Piraino et ai. tutkittu tällaisen muutoksen mahdollisia ja laukaisumekanismeja läpi elämän T. nutriculasekä tämän prosessin solukkopohja. Selittääksesi meduusojen transformaatioprosessia solutasolla, testattiin kaksi hypoteesia: 1 - kaikki eriytetyt somaattiset meduusasolut ovat rappeutuneet, ja polyp-solujen tuotanto määräytyy kantasolujen kannan perusteella.minä soluissa; 2 - eriytettyjä meduusasoluja voidaan transdifferioida ja tuottaa tarvittavat uudentyyppiset polyp-solut.

Tutkimukset, jotka tehtiin 4000 meduusalla Turritopsis nutriculaVälimeren alueelta. Seksuaalinen kypsyys saavutettiin 25-30 päivän kuluttua 20 ° C: ssa vaiheessa 16 lonkeroa.

Transformaatio aiheutui kokeellisesti kehityksen aikana seksuaaliseen kypsyyteen: a) nälkä, b) veden lämpötilan äkillinen nousu tai väheneminen (22 ° C: sta 17: een tai 27 ° C: een), c) veden suolapitoisuuden väheneminen (90% merivesi, 10% tislattu) vesi, S \u003d 33%), d) kellon mekaaniset vauriot pihdillä tai saksilla.

vakiintunut :

Kaikki epäkypsät meduusat (vaiheeseen asti, jossa oli 12 lonkeroa), jotka vaikutettiin näihin vaikutuksiin, muutettiin polyypeiksi ja stoloneiksi. Jos niitä kasvatetaan ei-stressiolosuhteissa, niitä ei ole koskaan muunnettu polyypeiksi. Gonad-kypsymisen aikana (epäsäännöllinen siirtyminen vaiheesta 13 15 lonkeroon) muuttui polyypiksi muuttumisen tyyppi. Päinvastoin, kaikki seksuaalisesti kypsät meduusat (vaiheessa 16 lonkeroa) taantuivat spontaanisti ja muuttuivat täysin stoloneiksi ja polyypeiksi.

Näin ollen kaikki meduusojen vaiheet Turritopsis nutricula ennen kuin murrosikä voi muuttua polyypeiksi. Kokeilut leikattujen meduusojen fragmenteista osoittivat, että meduusojen muuntuminen polyypeiksi tapahtuu vain kellon ylärakenteen eriytyneiden solujen läsnä ollessa ja osa meduusojen gastrovaskulaarista järjestelmää.

Seksuaalisen lisääntymisen alkamisen jälkeen ei tapahdu muutosta. Useimmissa tapauksissa meduusojen haima rajoittuu kasvuvaiheeseen, mikä johtaa seksuaaliseen kypsyyteen ja sukusolujen vapautumiseen, johon liittyy solujen hajoaminen ja kuolema.

Näin ollen raja on asetettu tämäntyyppisen kypsän meduusan muutoksen elinkaarelle.T. nutriculu stoloneissa ja polyypeissä.

Meduusojen muutoksia on 2 tapaa: meduusojen muoto muuttuu, kello käännetään ylösalaisin tai kääntyy pohjaan kääntymättä, lonkerot ja mesoglea (keskikerros) hajoavat, kypsymättömät meduusat muuttuvat perisarcon peittämästä pyöreästä kudoksesta ja sukeltaa pohjaan. 22 ° C: n lämpötilassa muodostettiin stoloneja 3 päivän kuluessa. 14 ° C: ssa vettä hidastettiin prosessi 3 kuukauteen. menettämättä kykyä tuottaa polyyppejä lämpötilan noustessa 22 ° C: een.

Kokeilut meduusojen fragmenttien leikkaamisesta osoittivat, että transformaatio tapahtuu vain fragmenteissa, jotka sisältävät kellon yläosan kanavan ja kanavajärjestelmän (radiaaliset kanavat tai rengasmaisen kanavan).minä solut eivät toimi aktiivisesti ylemmän kellon ja kanavien epidermissä. Kellon epidermis on ainoa kudos, joka pystyy muuttamaan stoloneja episodiseksi perisark-erittäväksi epidermiseen kudokseen. Siten tekijät päättelevät, että kellon epiderminen solutyyppi on transdifferenttinen. Sen potentiaali on kuitenkin rajallinen, koska nämä fragmentit eivät kykene muodostamaan uudelleen transformaatioprosessin loppuun tarvittavaa endodermia. Endodermisten kanavien kohdistus luo ilmeisesti soluja, jotka aiheuttavat stolonien ja polyyppien endodermiä. Stolonien perisark-erittävät solut muodostuvat luultavasti joidenkin ex-sateenvarjojen solujen transdifferentioinnista. Meduusojen tai fragmentin transformaatioprosessin loppuun saattamiseksi on otettu mukaan aistinvaraiset neuronit, myoepiteelisolut ja cnidosyytit. läsnäolominä solut voivat olla vastuussa solutyypin muutosten suorittamisesta.

Kirjoittajien päätelmät. Suolenonteloiden ja yleisesti kaikkien monisoluisten organismien välillä meduusoja Turritopsis nutricula sillä on ainutlaatuinen elinkaari siinä, että missä tahansa kehitysvaiheessa ja jopa murrosiässä, se kykenee palaamaan polyp-vaiheeseen vasteena haitallisille olosuhteille, mukaan lukien vanheneminen. Organismin kuolemaa tässä lajissa ei esiinny. Ei tiedetä, tapahtuvatko nämä prosessit luonnollisissa olosuhteissa, koska ne tapahtuvat melko lyhyessä ajassa ja niitä on vaikea havaita luonnossa. Laboratoriokokeet osoittavat kuitenkin, että T. nutriculu on olemassa muunnospotentiaali, jota ei ole koskaan kirjattu muihin lajeihin, ja näyttää uskomattomalta, että tällainen potentiaali ilmaistaan \u200b\u200bvain laboratorio-olosuhteissa.

keskustelu

Tutkimuksen analysointiPiraino et al., on syytä huomata, että murrosikäisten (PZ) meduusojen alku on määritetty virheellisesti. Kirjoittajat toteavat oikein, että meduusojen ikääntyminen ja kuolema esiintyy seksuaalisen lisääntymisen aikana, ts. PZ: stä alkaen. PZ-meduusat määrittelivät lonkeroiden lukumäärän, 16, vaikka tiedetään, että aikuisilla määrä voi nousta 80–100: een. Jos kokeissa oli 4000 meduusaa, oli tarpeen pitää kontrolliryhmä PZ: hen asti. PZ-meduusojen ei pitäisi ikääntyä. Siksi voimme päätellä, että meduusojen transformaatiokokeita tehtiin ennen kuin ne alkoivat ikääntyä, ts. eläville organismeille.

Kirjoittajat korostavat, että kokeissa käytetään kypsiä meduusoja, jopa ne, jotka ovat päässeet PZ: hen tai sanovat, että muunnos peruu meduusojen vanhenemisen. Itse asiassa meduusojen ikääntymisen aikana PZ: n ajankohtana ei tapahtunut transformoitumista polyypeiksi. Voidaan olettaa, että ikääntyminen peruuttaa transformaatioprosessin. Muuntaminen ei kuitenkaan tapahdu ennen PZ: tä, ikääntymättömissä meduusoissa normaaleissa, ei-stressaavissa olosuhteissa. Toisin sanoen meduusojen muutos ja ikääntyminen eivät liity. Transformaatio tapahtuu vain stressin alla, jonka tekijät määrittelevät väärin vanheneminen. Ja kommentoijat määrittävät tämän prosessin vähäiseksi ikääntymiseksi.

Muutosprosessissa aikuiset meduusat lopettavat (ilman ikääntymistä) sen olemassaolon yhtenäisenä organismina ja luovat polyn itiön, so. toinen organismi, joka eroaa siitä sen morfologiassa, fysiologiassa ja solutyypissä. Jotkut tutkijat viittaavat tähän prosessiin käänteisenä tai "käänteisenä kehityksenä". Tämän selityksen kommentoijat yhdistävät käänteisen kehityksen meduusojen nuorentamiseen tai sen muuttumiseen alkiona, itse asiassa seuraavan sukupolven meduusojen alkioita ei muodostu meduusoista, vaan alkioista, medusoidisesta munuaispolymeeristä, joka on kehittynyt polyyppisalkusta kypsyyteen eli eli sukupolvien eliöiden vaihteluun ja elinkaaren kehittymiseen kulkee aina eteenpäin, riippuen ulkoisista olosuhteista elinkaaren voi olla useita. T. nutriculu On 3 tapaa.

1. polku. Suotuisissa olosuhteissa, kun muuntaminen on mahdotonta, meduusat pääsevät PZ: hen, lisääntyvät seksuaalisesti, ikä ja kuolee, ja planus (aseksuaaliset organismit) luovat polyyppejä (aseksuaaliset sukupolvet LC: hen), jotka antavat monia seuraavan sukupolven meduusoja kuin edellinen meduusa. Samaan aikaan uusilla polyyppien ja meduusojen sukupolvilla on muuttunut genotyyppi äidin meduusojen suhteen.

Toinen ja kolmas polku ovat mahdollisia vain epäsuotuisissa olosuhteissa normaalille kehitykselle, eli kehityksen hillitsemiselle, hidastamiselle tai mahdottomaksi. On tunnettua, että tällaisissa olosuhteissa polyyppien sileät muodot, monien lajien modulaariset organismit hidastavat, järjestyvät uudelleen ja muunnetaan. Vapaa-uimassa olevissa meduusoissa se uhkaa kuolemaa. Ainoa tapa on muuntaa epätasaiseksi polypiksi. Ja tällainen muutos on osittain mahdollinen monissa meduusojen lajeissa ja T. nutricul se ilmaistaan \u200b\u200b100%. Ei ole sattumaa, että tällainen ilmiö viittaa siihen, että meduusojen muuntamisen polypiksi luotettavuus kehittyy ja vahvistuu evoluutioprosessissa. Eli tämä ei ole kokeilutaide, kuten kirjoittajat huomauttavat, vaan luonteeltaan yleinen, laajalle levinnyt ilmiö, joka on erittäin tärkeä lajin olemassaololle miljoonia vuosia. T. nutricul asuu trooppisten merien ja valtamerien rannikkovesillä. Rantaviivojen pituus maailmassa on satoja tuhansia kilometrejä. Säännöllisten vuoroveden aikana meduusat voivat ajoittain laskea maalle ja merelle, muuttuen polyypeiksi (kuten Fernando Boeron akvaariossa) ja jatkaa LC: tä. Säännölliset kausivaihtelut veden lämpötilassa aiheuttavat myös meduusojen muutoksen. Näin ollen 3 polkua meduusojen elinkaaressa takaa tämän lajin kuolemattomuuden, sillä ensimmäinen polku tarjoaa geneettisen monimuotoisuuden ja lajin kukinnan evoluutiossa, ja toinen ja kolmas polku - joilla esiintyy säännöllisesti esiintyviä haitallisia olosuhteita ja joka tarjoaa suuren määrän meduusat, joista monet kulkevat edelleen ja 1. polku. Kaikki 3 polkua päättyvät polyp-vaiheeseen, josta seuraava elinkaari alkaa.

Olemme osoittaneet, että organismien kehitysyksikkö on LC, jossa useita sukupolvia organismeja, joilla on rajallinen RV, voi vaihtaa. Elinkaarella on enemmän mahdollisuuksia selviytyä ja se on suurempi kuin haiman yksittäinen organismi, mutta rajoitettu. Lajin kuolemattomuus varmistetaan evoluutiossa kehitettyjen elinkaarien säännöllisellä toistumisella. Siksi meduusojen haima on yleensä 3-4 kuukautta, ja ne pysäyttävät yksilön olemassaolon ikääntymiseltä tai muuntamisen aikana ilman ikääntymistä. Mitään meduusoja ei löytynyt T. nutricul joiden ikä olisi laskettu tuhansia vuosia, erityisesti kuolemattomia meduusoja. näkymä T.nutricul kuten kaikki lajit, on kuolematon.

Kirjoittajien johtopäätökset perustuvat elinkaaren, aseksuaalisen lisääntymisen, käänteisen ja käänteisen kehityksen riittämättömään ymmärtämiseen.

Asexual lisääntymisongelma (BR) liittyy yleisiin biologisiin ongelmiin, jotka liittyvät regenerointiin, somaattiseen blastogeneesiin (tai embryogeneesiin), kehitykseen, ikääntymiseen ja elinajan pidentämiseen. BR: ssä olevat tosiasialliset materiaalit on hajallaan lukuisissa teoksissa, jotka eivät liity BR: hen, koska englanninkielisessä kirjallisuudessa BR: n ongelma on jätetty huomiotta, sitä pidetään tunnistamattomana, usein BR: n käsitettä käytetään yksinkertaisesti tai väärin. Partenogeneesi ymmärretään esimerkiksi BR: ksi. Leningradin osavaltion yliopiston embryologian osaston tutkijat tekivät paljon työtä BR: n työhön liittyvän työn keräämisessä, kokoamisessa ja analysoinnissa. On käynyt selväksi, että joillakin eläimillä on 2 tai useampia yksilöllisiä kehitystyyppejä - embryogeneesi ja blastogeneesi, ja BR: n muodot eri eläimissä tapahtuivat regeneroinnin ja somaattisen blastogeneesin perusteella (uuden organismin kehittyminen vanhojen solujen osasta tai kompleksista). BR: n avulla monet solut erittyvät ja kudokset nuorentuvat. Somaattinen blastogeneesi on ominaista matalan organisoidun ja huonosti integroidun muodon kannalta, ja kaikki ulkoiset ja sisäiset tekijät, jotka vähentävät integraatiotasoa, edistävät somaattista blastogeneesiä. Tämä on tyypillisinHydrozoa. KokeissaT.nutricul ulkoiset vaikutukset johtivat meduusojen solujärjestelmien, kudosten, elinten tai organismin hajoaminen . Seuraavaksi tapahtui uudelleen kokoonpano - polypolin somaattinen blastogeneesi, joten kuvattu muunnos T.nutricul polyp on eräänlainen epätavallinen lisääntyminen meduusojen elinkaaressa.

Muiden meduusojen BR: n LC: ssä tämä on polyyppien pesäkkeitä. Medusoidiset silmut kehittyvät eri lajeissa polypolonian eri osissa. Monet munuaisten hydroidit ennen niiden erottumista polypistä kertyvätminä solut ja munuaisten kehittyminen gonoforiksi ja sitten meduusoiksi määritetään näiden solujen avulla.minä solut siirretään meduusoihin. Monet meduusojen lajit voivat lisääntyä aseksuaalisella orastavalla aseksiaalisesti ja tuottaa lähes aina meduusoja, kun taas hydromeduksessaEleutheria dichotoma, joka polypistä eristämisen jälkeen etenee epätavalliseen lisääntymiseen orastamalla, ei vain kykyä elpyä kadonneita kehon osia, vaan myös mahdollisuus uudelleen kehittyä pienistä fragmenteista somaattisen embryogeneesin tyypin mukaan. Onko meduusojaRathkea Medusoidit silmut ja gonadit kehittyvät samassa paikassa (proboscis) ja jopa samaltaminä soluissa. Seksuaaliseen lisääntymiseen siirtymisen aikana meduusat tuottavat gonosyyttejäminä soluissa. Aikuisissa organismeissa muodostuu primäärisiä sukusoluja hydrosoiissa, joissa on seksuaalista ja epätavallista lisääntymistä. Näin ollen kokeissaPiraino meduusa T.nutricul olivat sukupuolittomia, ts. iätön.

Edellä esitetyn perusteella meidän tulisi erityisesti pohtia regressiivisen muutoksen tai käänteisen kehityksen prosesseja.

Kokeissa, joissa on polyp: llä syntyneitä medusoidin silmujaPodocoryne carneaMedusoidin organisaatio määritetään suhteellisen myöhään, kun meduusojen morfologiset merkit ovat selvästi näkyvissä. Kirjoittajat [13, 16] tunnistivat morfologisten kriteerien mukaan 10 peräkkäistä meduusojen kehittämisvaihetta. Medusoid-munuainen, joka on erotettu polyypistä vaiheissa 1-4, voi kokea käänteinen kehitysjohtaa pallomaisen kaksikerroksen muodostumiseen alkiojotka voivat kiinnittää ja aiheuttaa sepän. Medusoid-silmut kehittyvät normaaliksi meduusiksi. Eri muodostumisvaiheissa medusoidin silmut hajotettiin. Solu-aggregaatit, jotka on saatu suspensiosta medusoidin silmut ennen 7. vaihetta kehittynyt stolons ja polyypit, kun taas aggregaatit myöhään vaiheessa silmut kehittynyt meduusoja. Hyvin harvinaisissa tapauksissa (6: sta 4900: sta) epäsuotuisissa olosuhteissa aikuisten hydromeduksen eristettyjen solujen aggregaatit, jotka on muunnettu stolonin kaltaisiksi rakenteiksi. Tätä ilmiötä kutsutaan regressiivinen transformaatio. On huomattava, että ns. regressiivinen muutos, jota pidetään käänteisenä kehityksenä, eroaa merkittävästi suorasta kehityksestä. Solutasolla suora kehitys liittyy solujen erilaistumiseen ja päinvastoin dedifferentioinnilla ja transdifferentioinnilla. Kehon järjestelmien tasolla suora kehitys liittyy integroituvien järjestelmien keskittämiseen, ja päinvastoin niiden hajauttamisen kanssa, itään. Oikeampi käänteinen kehitys ja "regressiivinen muutos" vuonna 2007 T.nutricul kutsutaan somaattiseksi blastogeneesiksi tämän lajin BR: n muodossa. Elinkaaren aikana T.nutricul kahden aseksuaalisen prosessin vuorovaikutus meduusoissa ja polyypissä on johdonmukainen (suora kehitys).

Kirjoittajat testasivat kaksi hypoteesia solun lähteistä meduusojen muuntamiseksi polypiksi: 1 - kaikki erilaistuneet somaattiset meduusasolut rappeutuvat ja polyp-solujen tuotanto määräytyy kaluston perusteella.minä soluissa; 2 - eriytettyjä meduusasoluja voidaan transdifferioida ja tuottaa tarvittavat uudentyyppiset polyp-solut. Yleensä tällaisia \u200b\u200bhypoteeseja käsitellään opiskeltaessa uudistumineneli elinten ja kudosten talteenottoprosessit yhdessä organismissa (esimerkiksi meduusat). Tässä tapauksessa toisella hypoteesilla on etu.

transdifferentiation ymmärretään aikuisen alueellisen kantasolun (SC) kykyä erottaa "sen" elimen soluihin ja transdifferentoida toisen elimen ja / tai toisen ituskerroksen soluiksi seuraavassa järjestyksessä: SC - erilaistuminen - dedifferentiointi - erilaistuminen.

Muut tutkijat kuvaavat mahdollinen erilaisten transdifferenssien tyypit uudistuminen sinulla on meduusoja. Somaattisten solujen joukossa transdifferensointikyvyssä parhaiten sopiva hydromedus ovat ristikkäisiä lihasten soluja. Kun ne viljeltiin merivedessä, ne eriytyivät, mitoottisesti ja muodostivat solujen konglomeraatit, joista kehittyi rakenteita, jotka olivat lähellä manubriumia. Lihasolujen transformaatio (kollagenaasikäsittelyn jälkeen) tapahtuu useissa vaiheissa. Ensimmäinen vaihe on strised-lihassolujen muuttuminen sileiden lihasten soluiksi. Se tapahtuu ennen DNA-synteesin alkua ja ensimmäistä mitoosia. Tätä menetelmää inhiboivat transkription ja translaation estäjät. Sileät lihassolut pystyvät replikoimaan DNA: ta ja pääsemään mitoosiin. Ensimmäisen solusyklin päätyttyä esiintyy hermosoluja. Seuraavien sileiden lihassolujen mitoosin seurauksena konglomeraatteissa syntyy ruoansulatus-, rauhas-, erittyviä soluja ja nematosyyttejä. Tämäntyyppiset transdifferentioinnit tapahtuvat rinnakkain solukerrosten muodostumisen ja niiden polarisaation kanssa. Niinpä lihassolujen transdifferensointi eri tyyppisiksi soluiksi edellyttää erilaisten mitoosien kulkua. Näiden prosessien säätely liittyy supra-soluisten rakenteiden muodostumiseen, so. morfogeneesin etenemisvaiheessa.

Selitettäessä kuitenkin erilaisten transdifferentioiden mekanismia uudistuminen tutkijoilla on vakavia eroja ja niiden oletuksia.

hypoteesi aika dedifferentiointi solut: erilaistuneet solut saattavat menettää erikoistumisen merkit vasteena regeneraatio-ärsykkeelle, mutta sitten erilaistuvat jälleen samaan solutyyppiin, ts. kun he ovat menettäneet erikoistumisensa jonkin aikaa, ne eivät menettävät päättäväisyytensä. Todennäköisesti dedifferentiointi ei mene loppuun, ja jokainen solutyyppi toistaa vain itsensä uudelleendifferentioinnin aikana.
transdifferentiation - erilaisten erilaisten solujen muuntaminen muiksi ja metaplasia transdifferentiointi - yhden itukerroksen johdannaisten muuntaminen toisen lehden johdannaisista. Tällaisia \u200b\u200bprosesseja kuvataan lukuisissa selkärangattomissa: suoliston onteloissa, annelideissa, nemertinsissä ja asididilaisissa. F. Schmidin kuvaamat meduusojen kelloraja-solujen syvä transdifferentio voidaan liittää myös metaplasiaan. Hän totesi, että sileät lihakset, pistely, ruoansulatuskanava, varsi voivat syntyä eristetyistä lihaksista.minä solujen kanssa ja kosketuksessa endodermi- ja hermosolujen kanssa. Metaplasia käsittää usein SC: n transformaation, joka tuottaa useita eri kudoksille tyypillisiä solutyyppejä. Metaplasiat esiintyvät lähes aina kudoksissa, joilla on krooninen vaurio, ts. alistettu jatkuvasti. Metaplasian esiintymispaikoissa ne koostuvat usein kudostyypistä, jotka ovat yleensä peräisin naapurialueelta.

transdetermination - SC: n määrityksen vaihtaminen yhdestä polusta toiseen. Tässä tapauksessa SC: n vuorovaikutus sen "kapealla", jossa SC: t sijaitsevat, solujen kanssa on välttämätöntä.

Hypoteesin mukaan varata soluja regeneraatio-blasteman esiasteet ovat vara-IC: t. On tunnettua, että suoliston onteloissaminä solut kertyvät lähellä haavan pintaa ja kaikki muut solutyypit voivat syntyä niistä.

Kun meduusoja muunnetaan T.nutricul ei ole regeneroitumista, vaan toisen organismin uudelleenmuodostusta, polypiä, samaa, josta tämä meduusa on peräisin. Samat polyypit LC: ssä voidaan muodostaa muilla tavoilla. ArtikkelissaPiraino kuvailee: 2 meduusojen transformaatiotyyppiä - kääntämällä ja ilman kellon kääntämistä, 4 haitallisia vaikutuksia ja planulan kehittymistä. Tämän tuloksena muodostuu aina polyp-itiö. Meduusojen regeneroinnin aikana tämä ei tapahdu.

Tiedetään, että totipotenttiset SC: t tai primääriset SC: t hydroideissa ovat mukana kaikkien lajien alkion kehittämisessä. T.nutricul se on i -solujen. Uuden organismin kehittämisen, elinkelpoisuuden ja lisääntymisen perusta on myös SC. Siksi kaikilla polyp: n meduusojen kehitysprosesseissa SC: llä olisi oltava tärkeä rooli. Useissa teoksissa tutkitaan SC: n roolia viiden eläinlajin edustajien seksuaalisessa ja epätavallisessa lisääntymisessä: sienet Oscarella malakhovi(Porifera), hydroidi Obelia longissima(Cnidaria) planaria Girardia tigrina, äyriäisetPeltogasterella gracilis, Polyascus polygenea ja Thylacoplethus isaevae ja assiidit Botryllus tuberatus (Chordata ). On todettu, että näissä eläimissä on toti- ja / tai multipotenttisten SC: iden riviä, \\ tminä - suolenontelon solut, neblast-turbellarit ja ascidian-SC: t edustavat itsestään uudistuvaa SC-varantoa, jolla on rajoittamaton tai laaja morfogeneettinen potentiaali, säilytetään koko yksilön elämässä ja ovat solukkomateriaalin lähde seksuaaliseen ja aseksuaaliseen lisääntymiseen, uudistumiseen ja ne pystyvät erottamaan sukupuoleen ja somaattisiin soluihin . Monien molekyylibiologisten tietojen perusteella totipotentti SC: n yhteinen morfofunktionaalinen organisaatio, mukaan lukien sukupuoli, on kaikissa monisoluisissa organismeissa. Tällä hetkellä on ehdotettu kutsuvan näitä soluja "primaarisiksi IC-molekyyleiksi". Niille on tunnusomaista ns. Sytoplasman läsnäolo sytoplasmassa. ituplasma, sisältää germinaalisia (sukupuoli) determinantteja, jotka on rakennettu iturakeiden tai dispergoituneen materiaalin muodossa, jotka ovat spesifinen ultrastrukturaalimarkkeri ja sukupuolielinten solujen ja selkärangattomien ensisijaisen SC: n keskeinen organoidi.

Seksuaalisen lisääntymisen selkärangattomien ensisijainen SC pidetään perinteisesti totipotenttina, he haluavat olla täysin arvostettujaminä -kortit Hydractinia echinata. Yleensä ei yksi SC, mutta osa niiden monimutkaisista muodostaa uuden organismin tai eläintarhan aseksuaalisessa lisääntymisessä, ja sillä on samat voimat kuin yhdellä sukupuolisolulla. Ensisijaisten SC: iden määrä, jotka kykenevät antamaan blastozoididariita ja asididia, määritetään 100 - 300 solussa. On välttämätöntä luoda solujen "kriittinen massa" organismin kehittämiseksi, "massavaikutus" selittyy tarvittavien metaboliittien tarvittavan konsentraation luomisessa soluaggregaatteihin. Solujen "kriittisen massan" läsnäolo näyttää olevan välttämätöntä, jotta voidaan luoda erikoistunut markkinarako SC: n voimakkuuden toteuttamiseksi selkärangattomien blastosoidien muodostamisessa.

käyntiä

Tallenna Odnoklassniki Tallenna VKontakte