Anemonele de mare, acele animale care arată ca plante atunci când sunt întâlnite pentru prima dată, sunt capabile să împuște înțepături veninoși cu o viteză vertiginoasă. De fapt, sunt atât de extrem de rapide încât nu a fost până acum când arhitectura acestor arme naturale a fost studiată în detaliu.
În acest articol veți afla în detaliu cum funcționează întreg acest proces de fotografiere. Nu ratați nimic, pentru că aici aveți demonstrația că complexitatea poate exista în cele mai mici lucruri și mai străine de percepția noastră. Să începem.
Ce este o anemonă de mare?
Primul lucru va fi să aflați mai multe despre animalele care sunt protagoniștii studiului.Anemonele sunt cnidariene care aparțin ordinului Actiniaria și sunt rude cu coralii și meduze. După cum indică numele lor, ei locuiesc în mare; mai exact, în partea de jos, unde aderă la substrat sau roci datorită discului lor de pedală.
Aceștia sunt polipi solitari care se ridică deasupra corpului său cilindric pentru a-și extinde tentaculele în jurul discului bucal, unde se află deschiderea către sistemul digestiv. În aceste tentacule se găsesc armele lor, nematocistele.
Nematochisturi, arme naturale extrem de complexe
Un nematochist, numit și cnid, este un organel subcelular creat de cnidocite, celule specializate în crearea acestor înțepături. Ele sunt prezente la cnidari în general, nu doar în anemone, așa că puteți citi despre ele și dacă documentați, de exemplu, meduze otrăvitoare.
Deoarece scopul lor este inocularea veninului (sau ancorarea pe fundul oceanului în cazul unui curent), nematocistele au forma unei capsule subțiri atașate de un fir tubular. Unii dintre ei au țepi mici care funcționează ca un harpon, adică pătrund ușor în pradă, dar nu ies.
Nu toate nematocistele au spicule, deoarece unele sunt făcute să străpungă pielea prăzii și să se retragă rapid.
Misterul modului în care anemonele de mare își lansează înțepăturile a fost dezvăluit
Acest proces, în care cnidarii își declanșează nematocisturile, este atât de rapid încât aveam doar o idee aproximativă despre cum funcționează la anemonele de mare. În iunie 2022, a fost complet detaliat, atât mecanismul, cât și arhitectura, așa cum se precizează în studiul publicat în revista Nature.
Specia folosită pentru experiment a fost Nematostella vectensis, originară din lagunele sărate și estuarele puțin adânci de pe coasta de vest a Statelor Unite.Tentaculele sale sunt înarmate cu sute de înțepături veninoși (nematochisturi) care ajută această anemonă de mare să-și vâneze prada, inclusiv creveții și planctonul în mediul său.
Nematostella vectensis este capabilă să-și prindă hrana într-o sutime de secundă. După cum vă puteți imagina, a fost nevoie de puțină ingeniozitate și tehnologie modernă pentru a aprecia întregul proces în detaliu.
Mecanica arderii nematochistului
Pentru a înregistra întregul proces prin care aceste anemone de mare și-au lansat înțepăturile, oamenii de știință au folosit un colorant fluorescent inoculat în corpurile animalelor și tehnologia de microscopie electronică cu scanare. Așa au realizat o reconstrucție tridimensională a întregului proces.
Firul care iese din înțepătură este însărcinat cu inocularea otravii. Înainte de a părăsi nematocitul, acesta este încolăcit în jurul unei axe centrale. Această axă este cea care este declanșată de stimuli mecanici, extinzându-se și întorcându-se ca un ciorap.Datorită acestui impuls, filamentul care conține otrava merge spre capătul arborelui, intrând împreună cu acesta în corpul victimei sale.
Viteza de descărcare a nematocistului se datorează acumulării presiunii osmotice în interiorul capsulei.
Odată ce anemona de mare Nematostella vectensis își trage astfel înțepătura, o pierde. Apoi trebuie să recreeze unul, un proces realizat de celule numite nematocite. Acestea sunt și capsulele care explodează pentru a elibera nematocistul.
Importanța acestei descoperiri
Acest studiu demonstrează complexitatea mecanismului de declanșare al nematocistului, care funcționează ca o microstructură biologică auto-asamblată. Cunoașterea în detaliu a întregului proces nu numai că dezvăluie un alt mister al naturii, dar deschide și un întreg câmp de studiu în care oamenii, încă o dată, îl imită pentru a ne îmbunătăți viața.
Aceste organele extrem de sofisticate reprezintă un model ideal pentru dispozitivele la scară mică. Tehnologia medicală, de exemplu, ar beneficia foarte mult de un dispozitiv la scară microscopică care trage substanțe la anumiți stimuli.
În acest tip de studii există dovada că trebuie să continuăm să căutăm în acele planuri care sunt în afara percepției noastre. A ne elibera de ideea că suntem cele mai complexe ființe de pe Pământ este cheia pentru a continua să înțelegem lumea și să ne îmbunătățim viața.
