Ty i ja uważaliśmy kiedyś najdłużej żyjące organizmy na Ziemi, a był już jeden nieśmiertelny. Ale teraz opowiem ci o jeszcze jednym nieśmiertelnym organizmie.
Zaczęli mówić o nieśmiertelności hydry już w XIX wieku. Ale hipoteza została udowodniona dopiero pod koniec XX wieku. Eksperymentalnie Daniel Martinez wykazał, że ze względu na ich wysoką zdolność regeneracyjną niektóre typy hydr są nieśmiertelne. W krótkim czasie ich ciało może odtworzyć poszczególne części. Ze względu na te cechy w ostatnich latach hydra stała się obiektem modelowym do badań procesów regeneracji i morfogenezy.
Dowiedzmy się więcej na ten temat …
Hydra to małe niesamowite stworzenie i, jak się okazało, jest w rzeczywistości nieśmiertelnym stworzeniem. Hydra jest najbardziej znana z tego, że jeśli pokroisz ją na kilka części, w końcu wyrosną na nowe hydry.
Ciało hydry to worek ze ścianą z dwóch warstw komórek (ektodermy i endodermy). Ma kształt cylindryczny, na przednim końcu ciała, na stożku okołoustnym, znajduje się usta otoczone koroną złożoną z 5-12 macek. U niektórych gatunków ciało jest podzielone na pień i łodygę. Na tylnym końcu ciała (łodygi) znajduje się noga (podeszwa), za pomocą której hydra porusza się i przyczepia.
W starożytnej mitologii greckiej fantastyczna istota Hydra z Lerneanu była potwornym dziewięciogłowym wężem, którego uważano za niezwyciężonego, ponieważ w miejscu odciętych głów wyrosły nowe, dlatego Herkules musiał go z wielkim wysiłkiem zniszczyć. W naturze występuje małe zwierzę wodne, podobne w swoich cechach, które dumnie nosi nazwę „hydra” na cześć swojego mitologicznego „przodka”
Film promocyjny:
W górnej części cylindrycznego korpusu hydry o długości zaledwie 1--2 cm znajduje się usta otoczone obrzeżem 5--12 małych macek, za pomocą których nieustannie poluje na zdobycz i które mają zdolność regeneracji w taki sam sposób jak promienie gwiazd morskich, jeśli te macki są przecięte lub oderwane.
Ta zdolność hydr od wieków fascynowała naukowców. Jednak możliwości regeneracyjne hydr w rzeczywistości okazały się znacznie bardziej złożone i niesamowite - coś z królestwa fantazji. Według naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, istota ta jest w stanie odtworzyć swoje ciało nawet po obróceniu w maszynce do mięsa.
Celem badań, prowadzonych przez Ulricha Technau, było ustalenie, w jakim stopniu rozszerza się zdolność regeneracyjna hydr. Najbardziej zdumiewające jest to, że po przejściu przez noże maszynki do mięsa hydra zmiażdżona w puree wystarczyła na zakonserwowaną głowę, a następnie jej korpus hydry zaczął się na nowo formować. Głowa była odpowiedzialna za wysyłanie ciągłych sygnałów do komórek reszty ciała, nakazujących im, dokąd mają się udać i do której części ciała ostatecznie się zamienią.
Co więcej, naukowcy odkryli, że po przetoczeniu się przez maszynę do mielenia mięsa, małe skupiska komórek w głowie hydry są rozrzucone po resztkach ciała, z których stopniowo wyrasta kilka nowych niezależnych osobników. W ten sposób zwierzę nie tylko samo się naprawiało, ale mogło przekształcić się w kilka hyd. Te niezwykłe cechy sprawiają, że hydra jest istotą prawie niemożliwą do zniszczenia.
Po przecięciu na kilka części, każda część przywraca „głowę” i „nogę”, zachowując pierwotną biegunowość - pysk i macki rozwijają się po stronie, która była bliżej ustnego końca ciała, a łodyga i podeszwa po stronie brzusznej fragmentu. Cały organizm można odtworzyć z pojedynczych małych kawałków ciała (mniej niż 1/100 objętości), z kawałków macek, a także z zawiesiny komórek.
Hydrę można zregenerować z zawiesiny komórek uzyskanej w wyniku maceracji (na przykład przez przecieranie hydry przez gaz z młyna). Eksperymenty wykazały, że utworzenie skupiska około 300 komórek nabłonkowo-mięśniowych jest wystarczające do odbudowy części głowy. Wykazano, że regeneracja normalnego organizmu jest możliwa z komórek jednej warstwy (tylko ektoderma lub tylko endoderma).
Jeśli odetniesz fragment z boku ciała hydry i połączysz go z ciałem innej hydry, to możliwe są trzy wyniki eksperymentu: 1) fragment całkowicie zlewa się z ciałem biorcy; 2) fragment tworzy wypukłość, na końcu której rozwija się „głowa” (czyli zamienia się w nerkę); 3) fragment tworzy wypukłość, na końcu której uformowana jest „noga”. Okazało się, że procent tworzenia się głowy jest tym większy, im bliżej głowy dawcy jest fragment pobierany do przeszczepu i im dalej od głowy biorcy jest umieszczany. Te i podobne eksperymenty doprowadziły do postulowania istnienia czterech substancji-morfogenów regulujących regenerację - aktywatora i inhibitora „głowy” oraz aktywatora i inhibitora „nogi”. Substancje te, zgodnie z tym modelem regeneracji, tworzą gradienty stężeń: w obszarze „głowy” normalnego polipa stężenie jest maksymalne jako aktywator,i inhibitora głowy, aw okolicy „nogi” - maksymalne stężenie zarówno aktywatora, jak i inhibitora nogi. Wszystkie z nich zostały faktycznie odkryte.
Pod koniec XIX wieku postawiono hipotezę o teoretycznej nieśmiertelności hydry, którą starali się naukowo udowodnić lub obalić przez cały XX wiek. W 1997 r. Hipoteza została udowodniona eksperymentalnie przez Daniela Martineza. Eksperyment trwał około czterech lat i wykazał, że wśród trzech grup hydr nie było śmiertelności z powodu starzenia. Uważa się, że „nieśmiertelność” hydr jest bezpośrednio związana z ich wysoką zdolnością regeneracyjną.
Przed nadejściem zimy, po przejściu do rozmnażania płciowego i dojrzewaniu okresów uśpienia, hydry giną w zbiornikach strefy środkowej. Najwyraźniej nie jest to spowodowane brakiem pożywienia lub bezpośrednim wpływem innych niekorzystnych czynników. Wskazuje to jednak na to, że strygi mają pewne mechanizmy starzenia, których przyczyną jest rozmnażanie płciowe.
Cóż, jeszcze kilku nieśmiertelnych:
Homar amerykański
Ten typ homara ma samoleczące się DNA. Specjalny enzym zwany telomerazą zapobiega ich starzeniu. Naukowcy szacują, że najstarszy znaleziony homar ma 140 lat i nie wykazuje żadnych oznak starzenia. Uważa się, że homary amerykańskie są biologicznie nieśmiertelne i umierają z przyczyn zewnętrznych.
Komórki HeLa
W przeciwieństwie do zwykłych komórek, te komórki mają wyjątkową zdolność dzielenia się nieskończoną liczbę razy. Podział ten jest możliwy dzięki temu samemu enzymowi telomerazie: buduje telomery na końcach DNA chromosomów. Po raz pierwszy odkryto je w raku szyjki macicy Henrietty Lacks w 1951 roku. Komórki HeLa są obecnie wykorzystywane do badania raka, AIDS i wielu innych chorób oraz różnych substancji.