Vy a ja sme kedysi považovali najdlhšie žijúce organizmy na Zemi a už tam bol jeden nesmrteľný. Ale teraz vám poviem o jednom ďalšom nesmrteľnom organizme.
O nesmrteľnosti hydry začali hovoriť už v 19. storočí. Hypotéza sa však dokázala až na konci 20. rokov. Experimentálne Daniel Martinez demonštroval, že kvôli svojej vysokej regeneračnej kapacite sú niektoré typy hydier nesmrteľné. Ich telo dokáže v krátkom čase obnoviť jednotlivé časti. Vďaka týmto vlastnostiam sa hydra v posledných rokoch používa ako modelový objekt na štúdium procesov regenerácie a morfogenézy.
Dozvieme sa viac o tom …
Hydra je malé úžasné stvorenie a, ako sa ukázalo, je vlastne nesmrteľné stvorenie. Hydra je najlepšie známa tým, že ak ju nakrájate na niekoľko častí, nakoniec dorastú do nových hydier.
Telo hydry je vak so stenou z dvoch vrstiev buniek (ektoderma a endoderma). Má valcovitý tvar, na prednom konci tela, na periorálnom kuželi, ústie obklopené korólou s 5-12 chápadlami. U niektorých druhov je telo rozdelené na kmeň a kmeň. Na zadnom konci tela (stopka) je noha (chodidlo), pomocou ktorej sa hydra pohybuje a prichytáva.
V starogréckej mytológii bol fantastický tvor Hydra z Lerneanu príšerný deväťhlavý had, ktorý bol považovaný za neporaziteľný, pretože na mieste nasekaných hláv vyrastal nový, a preto ho Hercules musel s veľkým úsilím zničiť. V prírode je malé vodné zviera podobné svojimi vlastnosťami, ktoré hrdo nesie meno „hydra“na počesť svojho mytologického „predka“.
Propagačné video:
V hornej časti valcového telesa hydry, dlhé iba 1 až 2 cm, sa nachádza ústa obklopená okrajom 5 - 12 malých chápadiel, pomocou ktorých neustále loví korisť a ktoré majú schopnosť regenerácie rovnakým spôsobom ako lúče morských hviezd, ak tieto chápadlá sú odrezané alebo odtrhnuté.
Táto schopnosť hydra fascinuje vedcov po stáročia. Avšak regeneračné schopnosti hydier sa v skutočnosti ukázali byť oveľa zložitejšie a úžasnejšie - niečo z ríše fantázie. Podľa vedcov z Kalifornskej univerzity v Berkeley je toto zviera schopné obnoviť svoje telo aj potom, čo bolo otočené v mlynčeku na mäso.
Cieľom štúdie, ktorú viedol Ulrich Technau, bolo zistiť, do akej miery sa rozširuje regeneračná kapacita hydier. Najúžasnejšia vec je, že po tom, čo prešla nožmi mlynčeka na mäso, hydra rozdrvená v pyré stačila na zachovanú hlavu a potom sa jej hydra telo znova začalo tvoriť. Hlava bola zodpovedná za vysielanie nepretržitých signálov do buniek zvyšku tela, ktoré im ukladalo, kam majú ísť a do ktorej časti tela sa nakoniec premenia.
Vedci tiež zistili, že po previnutí mlynčekom na mäso sa na zvyškoch tela rozptýlia malé zhluky hláv hydra a z nich postupne vyrastá niekoľko nových nezávislých jedincov. Zviera sa teda nielen opravovalo, mohlo sa zmeniť na niekoľko hydier. Vďaka týmto neobvyklým vlastnostiam je hydra tvorom, ktorý je takmer nemožné zničiť.
Keď je rez rozdelený na niekoľko častí, každá časť obnovuje „hlavu“a „nohu“, pričom zachováva pôvodnú polaritu - ústa a chápadlá sa vyvíjajú na strane, ktorá bola bližšie k ústnemu koncu tela, a stonka a chodidlo na aborálnej strane fragmentu. Celý organizmus je možné obnoviť z jednotlivých malých častí tela (menej ako 1/100 objemu), z kúskov chápadiel, ako aj zo suspenzie buniek.
Hydra sa môže regenerovať z bunkovej suspenzie získanej maceráciou (napríklad pretieraním hydry mlynom). Pokusy ukázali, že tvorba agregátu asi 300 buniek epitelového svalu je dostatočná na obnovenie hlavy. Ukázalo sa, že regenerácia normálneho organizmu je možná z buniek jednej vrstvy (iba ektodermu alebo iba endodermu).
Ak odrežete fragment z bočnej strany tela hydry a spojíte ho s telom inej hydry, potom sú možné tri výsledky experimentu: 1) fragment sa úplne spojí s telom príjemcu; 2) fragment tvorí výstupok, na konci ktorého sa vyvinie „hlava“(to znamená, že sa zmení na obličku); 3) fragment tvorí výstupok, na konci ktorého sa vytvorí „noha“. Ukázalo sa, že percento tvorby hlavy je vyššie, čím bližšie k hlave darcu sa fragment odoberie na transplantáciu a ďalej od hlavy príjemcu sa umiestni. Tieto a podobné experimenty viedli k postulácii existencie štyroch látok - morfogénov, ktoré regulujú regeneráciu - aktivátor a inhibítor „hlavy“a aktivátor a inhibítor „nohy“. Tieto látky podľa tohto regeneračného modelu tvoria gradienty koncentrácie: v oblasti „hlavy“normálneho polypu je koncentrácia maximálna ako aktivátor,a inhibítorom hlavy a v oblasti „nohy“- maximálna koncentrácia aktivátora aj inhibítora nohy. Všetky boli skutočne objavené.
Koncom 19. storočia bola predložená hypotéza o teoretickej nesmrteľnosti hydry, ktorú sa počas 20. storočia vedecky dokázali alebo vyvrátili. V roku 1997 hypotézu experimentálne potvrdil Daniel Martinez. Pokus trval asi štyri roky a ukázal, že medzi tromi skupinami hydrov neexistuje žiadna úmrtnosť v dôsledku starnutia. Predpokladá sa, že „nesmrteľnosť“hydier priamo súvisí s ich vysokou regeneračnou kapacitou.
Pred začiatkom zimy, po prechode na sexuálne rozmnožovanie a dozrievanie spiacich fáz, hynú hydra v nádržiach strednej zóny. Zrejme to nie je kvôli nedostatku jedla alebo priamemu vplyvu iných nepriaznivých faktorov. To však naznačuje, že hydry majú určité mechanizmy starnutia, ktorých príčinou je sexuálna reprodukcia.
Niekoľko ďalších nesmrteľných:
Americký homár
Tento druh homára má samoliečiteľnú DNA. Starostlivosť im bráni špeciálny enzým nazývaný telomeráza. Vedci odhadujú, že najstarší nájdený homár má 140 rokov a nevykazuje žiadne známky starnutia. Verí sa, že americké homáre sú biologicky nesmrteľné a umierajú z vonkajších príčin.
HeLa bunky
Na rozdiel od bežných buniek majú tieto bunky jedinečnú schopnosť deliť sa nekonečne mnohokrát. Toto delenie je možné vďaka rovnakej enzýmovej telomeráze: vytvára teloméry na koncoch DNA chromozómov. Prvýkrát ich objavili pri rakovine krčka maternice Henrietta Lacks v roku 1951. HeLa bunky sa teraz používajú na štúdium rakoviny, AIDS a mnohých ďalších chorôb a rôznych látok.