Морските анемонии, тези животни, които изглеждат като растения при първа среща, са способни да стрелят с отровни жила с бясна скорост. Всъщност те са толкова изключително бързи, че архитектурата на тези естествени оръжия не е проучена в детайли досега.
В тази статия ще научите подробно как протича целият процес на снимане. Не пропускайте нищо, защото тук имате демонстрацията, че сложността може да съществува в най-малките неща и най-чуждите за нашето възприятие. Да започваме.
Какво е морска анемона?
Първото нещо ще бъде да научите повече за животните, които са главните герои на изследването.Анемоните са книдарии, които принадлежат към разред Actiniaria и са роднини на коралите и медузите. Както показва името им, те обитават морето; по-специално в долната част, където се придържат към субстрата или камъните благодарение на педалния си диск.
Това са единични полипи, които се издигат над цилиндричното му тяло, за да продължат пипалата си около устния диск, където се намира отворът към храносмилателната система. Именно в тези пипала се намират техните оръжия, нематоцистите.
Нематоцисти, изключително сложни природни оръжия
Нематоциста, наричана още cnid, е субклетъчен органел, създаден от cnidocytes, клетки, специализирани в създаването на тези жила. Те присъстват в книдариите като цяло, не само в анемониите, така че можете също да прочетете за тях, ако документирате, например, отровни медузи.
Тъй като тяхната цел е да инокулират отрова (или да се закотвят към дъното на океана в случай на течение), нематоцистите са оформени като тънка капсула, прикрепена към тръбна нишка. Някои от тях имат малки шипове, които работят като харпун, тоест лесно проникват в плячката, но не излизат.
Не всички нематоцисти имат спикули, тъй като някои са направени да пробиват кожата на плячката и бързо да се прибират.
Мистерията как морските анемонии изстрелват жилата си е разкрита
Този процес, при който книдариите изстрелват своите нематоцисти, е толкова бърз, че имахме само груба представа как работи при морските анемонии. През юни 2022 г. той беше напълно детайлизиран, както механизмът, така и архитектурата, както се посочва в проучването, публикувано в списание Nature.
Видът, използван за експеримента, е Nematostella vectensis, роден в солени лагуни и плитки естуари край западното крайбрежие на Съединените щати.Пипалата му са въоръжени със стотици отровни жила (нематоцисти), които помагат на тази морска анемона да лови плячката си, включително скариди и планктон в околната среда.
Nematostella vectensis е в състояние да улови храната си за стотна от секундата. Както можете да си представите, бяха необходими малко изобретателност и модерна технология, за да се оцени целият процес в детайли.
Механиката на изстрелване на нематоцисти
За да запишат целия процес, чрез който тези морски анемонии изстрелват жилата си, учените са използвали флуоресцентно багрило, инокулирано в телата на животните, и технология за сканираща електронна микроскопия. Така те постигнаха триизмерна реконструкция на целия процес.
Нишката, която излиза от жилото, отговаря за инокулирането на отровата. Преди да напусне нематоцита, той се навива около централна ос. Тази ос е тази, която се задейства от механични стимули, разтягане и обръщане като чорап.Благодарение на този импулс нишката, съдържаща отровата, се движи към края на цевта, навлизайки заедно с нея в тялото на жертвата.
Скоростта на отделяне на нематоциста се дължи на натрупването на осмотично налягане в капсулата.
След като морската анемония Nematostella vectensis изстреля жилото си по този начин, тя го губи. След това трябва да пресъздаде такъв, процес, извършван от клетки, наречени нематоцити. Това са и капсулите, които експлодират, за да освободят нематоциста.
Значението на това откритие
Това изследване демонстрира сложността на механизма за изстрелване на нематоциста, който работи като самосглобяваща се биологична микроструктура. Познаването на целия този процес в детайли не само разкрива още една мистерия на природата, но и отваря цяло поле за изследване, в което хората отново го имитират, за да подобрят живота си.
Тези изключително сложни органели са идеален модел за микромащабни устройства. Медицинската технология, например, би имала голяма полза от устройство в микроскопичен мащаб, което изстрелва вещества при определени стимули.
В този вид изследвания има доказателство, че трябва да продължим да търсим в тези равнини, които са извън нашето възприятие. Освобождаването от идеята, че сме най-сложните същества на Земята, е ключът към продължаването на разбирането на света и подобряването на живота ни.
