Навукоўцы перакармілі малюсенькага чарвяка ... І ён пачаў пускаць ланцужок клонаў.

Калі даць малюсенькаму плоскаму чарвяку шмат ежы, яго адзіночнае цела хутка падаўжэе, паколькі адна за іншы з'яўляюцца новыя галоўкі.

На працягу некалькіх дзён адзін чарвяк ператвараецца ў ланцужок з чатырох ці пяці злучаных паміж сабой клонаў, часова злучаных паміж сабой.

Аднак гэтае пераўтварэнне не з'яўляецца вынікам новай генетычнай мутацыі. Яно адбываецца, калі звычайныя рэпрадуктыўныя цыклы чарвяка перакрываюцца.

Па сутнасці, чарвяк упадае ў харчовую ліхаманку, пачынаючы вырошчваць наступны клон яшчэ да таго, як аддзяліцца апошні створаны ім чарвяк.

Навукоўцы Варшаўскага ўніверсітэта ў Польшчы выявілі, што багацце ежы можа выклікаць гэтую дзіўную трансфармацыю ў чатырох мікраскапічных відаў плоскіх чарвякоў роду. Stenostomum , якія насяляюць пераважна ў прэснай вадзе.

Дадзенае даследаванне даступна ў выглядзе прэпрынта на bioRxiv і яшчэ не прайшло рэцэнзаванне.

Плоскія чарвякі - гэта жывёлы з мяккім целам і без пазваночніка, якія часта размножваюцца без спарвання, вырабляючы нашчадства, генетычна ідэнтычнае ім самім.

Звычайна ў плоскага чарвяка ў межах існага цела фармуецца новая галава і якая адпавядае частка цела. Пасля завяршэння развіцця новай часткі яна, як правіла, адлучаецца і працягвае жыць незалежна.

Гэты спосаб бясполага размнажэння вядомы як паратамія, і ў Stenostomum ён уключае ў сябе бурную актыўнасць генаў, якая прыводзіць да скоку росту і гэтак неабходнай арганізацыі восі цела.

Плоскія чарвякі таксама вядомыя сваёй незвычайнай гнуткасцю ў развіцці. У лабараторных умовах некаторыя віды можна прымусіць адрошчваць галовы, якія маюць форму, аналагічную галовам іншых відаў, без якіх-небудзь змяненняў у іх ДНК, ці ж натуральным чынам адрошчваць галаву з кожнага канца.

У новых эксперыментах багацце ежы змяніла тэрміны размнажэння. Чарвякі раслі так хутка, што наступны рэпрадуктыўны цыкл пачынаўся яшчэ да завяршэння папярэдняга.

Пасля некалькі якія развіваюцца ўчасткаў клона засталіся злучанымі, утворачы часавы ланцужок з мноствам галовак.

«"З самага пачатку мы падазравалі, што менавіта ежа можа быць прычынай адукацыі ланцужка", – заявіў заолаг з Варшаўскага універсітэта Людвік Гасіяроўскі ў інтэрв'ю ScienceAlert.

«"Аднак асабіста я чакаў, што гэты працэс будзе запушчаны хутчэй якасцю ежы (гэта значыць відамі здабычы), а не яе колькасцю".

Першапачаткова каманда прапаноўвала шэсць відаў мікраскапічных ахвяр шасці відам грыбоў роду. Stenostomum .

Чатыры віды стабільна раслі і размнажаліся пры кармленні аднаклетачным прэснаводным арганізмам, які змяшчае зялёнае багавінне.

Затым даследнікі вар'іравалі колькасць гэтай здабычы, і па меры павелічэння даступнасці ежы прыкметна ўзрастала адукацыю ланцужкоў здабычы.

«"Больш за ўсё мяне здзівіла, наколькі надзейны і ўзнаўляем гэты эфект", - сказаў Гасіороўскі.

«"Калі мы хочам атрымаць чарвякоў, змацаваных ланцужкамі, дастаткова змясціць іх у вядомую высокую канцэнтрацыю пэўнай здабычы на тры дні, і мы заўсёды будзем бачыць гэтыя ланцужкі".

Калі чарвякі праглыналі зялёныя клеткі здабычы, іх стрававальная сістэма набывала ярка-зялёны колер, а целы хутка даўжэлі.

«"Прыкладна праз два дні становіцца бачна першая з новых галоў", - растлумачыў Гасіораўскі.

На пачатковым этапе якая развіваецца галава выглядае як дзве празрыстыя плямы пасярэдзіне чарвяка, паколькі які фармуецца мозг выштурхвае ўнутр больш цёмную тканіну кішачніка.

Затым уздоўж даўжэюць цела пачынаюць з'яўляцца дадатковыя галовы, што можна ўбачыць на малюнку ніжэй.

Прыкладна праз чатыры дні пасля пачатку кармлення самыя доўгія ланцужкі ўтрымліваюць чатыры ці пяць заоідаў, злучаных хвастом з галавой.

Гэтыя ланцужкі не з'яўляюцца пастаяннымі. Пасля таго, як сфармавалася самая старая якая развіваецца галава, чарвякі падзяляюцца на драбнейшыя ланцужкі ці асобныя асобіны. Калі ежы дастаткова, яны растуць, утвараюць ланцужкі і зноў дзеляцца.

Дадатковае харчаванне паскарае рост чарвяка ў даўжыню, але для фарміравання новай галавы ўсё роўна патрабуецца каля чатырох дзён - такім чынам, чарвяк становіцца дастаткова вялікім, каб пачаць наступны рэпрадуктыўны цыкл, перш чым завяршыць першы.

Даследнікі называюць гэтыя ланцужкападобныя структуры «паракалоніямі», таму што яны нагадваюць жывёл, якія ўтвараюць кланальныя калоніі, але ў канчатковым выніку распадаюцца.

Каманда таксама праверыла, ці дае знаходжанне ў ланцужку якая-небудзь непасрэдная перавага чарвякам. Яны не выявілі ніякіх доказаў таго, што злучаныя ўчасткі сумесна выконваюць работу па пераварванні.

Аднак у эксперыментах ланцужкі чарвякоў аднаго выгляду Stenostomum радзей станавіліся аб'ектам выбару драпежніка, чым адзіночныя чарвякі, хоць у выпадку іншага віду такой тэндэнцыі не назіралася.

Гэта не абавязкова звязана з тым, што ланцужкі Stenostomum валодалі вялікім інтэлектам, каб нейкім чынам перахітрыць драпежнікаў.

Гасіёраўскі адзначыў, што нават калі перавага і існуе, яна можа быць вынікам павелічэння памеру цела (і, такім чынам, большай колькасці вейчыкаў для перамяшчэння чарвякоў у вадзе), а не наяўнасці некалькіх злучаных галоў.

«"Мы да гэтага часу вельмі мала ведаем аб экалогіі гэтых мікраскапічных бесхрыбтовых - мы нават не ведаем, хто іх асноўныя драпежнікі ў натуральным асяроддзі пасялення, што абмяжоўвае нашы магчымасці па вывучэнні некаторых экалагічных механізмаў", - сказаў ён.

«"Нават калі чарвякі адбіраюцца па прыкмеце здольнасці павялічваць памер свайго цела, адукацыя ланцужкоў застаецца выпадковым пабочным прадуктам развіцця".

Хоць для Stenostomum гэта толькі часавая фаза, вядома, што некаторыя роднасныя плоскія чарвякі ўтвораць сталыя ланцужкі, што дазваляе выказаць здагадку, што такая форма можа быць ім карысная.

Напрыклад, Catenula lemnae можа ўтвараць ланцужкі, якія змяшчаюць больш за 15 злучаных участкаў, у той час як у іншага роднаснага віду плоскіх чарвякоў назіралася да 50 такіх участкаў.

Аднак камандзе Гасіораўскага не ўдалося захаваць жыццяздольнасць C. lemnae у лабараторных умовах, таму яны не ведаюць, ці з'яўляецца рэпрадуктыўная стратэгія C. lemnae больш устоянай версіяй харчовых ланцужкоў Stenostomum .

Глядзіце таксама: Нядаўна выяўлены мікроб ператварыўся ў канібалістычнага «звышгіганта»

«Мы не можам наўпрост праверыць, ці варта чаргаванне бясполага размнажэння і адукацыі ланцужкоў аналагічнай логіцы, як у Stenostomum », - сказаў Гасіораўскі, хоць, улічваючы іх блізкае сваяцтва, «здаецца праўдападобным, што ланцужкі ў Catenula развіліся з умоў, падобных тым, якія мы назіраем у Stenostomum ».

Калі мы так мала ведаем аб водных мірах, якія насяляюць гэтых чарвякоў, то пакуль што гэтыя пытанні застаюцца цікаўнымі і годнымі ўвагі.

Вынікі даследавання даступныя на серверы прэпрынтаў bioRxiv.

Артыкулы ScienceAlert пішуцца, правяраюцца на дакладнасць і рэдагуюцца людзьмі, ніколі не ствараюцца штучным інтэлектам. Не прапусціце ніводнага артыкула, падпішыцеся тут.

Навіны па тэме

• Навукоўцы выявілі схаваны разлом пад Нью-Джэрсі, і менавіта ён стаў прычынай землятрусу 2024 года.

• Узрушаючыя кадры паказваюць, як дэльфіны палююць з дапамогай ракавінак ва ўсходняга ўзбярэжжа Аўстраліі і, магчыма, перадаюць гэта ўменне іншым.

• Праверце сябе: Загадка мікраскопа гэтага тыдня