Всичко започва като любопитно наблюдение в резервоар с морска вода. Две полупрозрачни морски създания, известни като Mnemiopsis leidyi (гребеновидна медуза), направили нещо, което никой не очаквал: те се слели. Не в смисъл на прилепване, а чрез истинско сливане – превръщане в един организъм.
За Кей Джокура, изследовател в Университета на Ексетър и Националния институт по естествени науки в Япония, сякаш природата е направила магически трик точно под носа му. „Нашите открития предполагат, че на ктенофорите може да им липсва система за алоразпознаване, което е способността да се прави разлика между себе си и другите“, казва Джокура. Оказва се, че последиците от това са потресаващи.
Странно откритие и изненадващ съюз
В лабораторията си Джокура и колегите му имат резервоар, пълен с M. leidyi, които обикновено се носят из океаните. Тези същества, известни със своите ослепителни прояви на биолуминесценция, рядко получават много внимание. Но един ден учените забелязали нещо необичайно: по-голям от нормалното индивид с характеристики, които предполагали, че може да има две отделни тела. Не след дълго учените разбрали, че това не е просто един гребеновиден. Това били два, които се били слели.
Хората са еволюирали като бръмбари, а не като гръбначни
Заинтригувани от гледката, учените решили да разберат дали това явление може да бъде възпроизведено при контролирани условия. Те поставили две гребеновидни, произхождащи от различни части на океана, в близък контакт и след една нощ установили, че съществата са се слели в един организъм.
Девет от десет пъти съществата се сливат – и оцеляват седмици в това странно състояние, подобно на химера. Този ефект на сливане се наблюдава само при наранени гребеновидни, което показва, че лечебният процес в тях играе роля в способността им да се сливат. Изглежда като стратегия за оцеляване, въпреки че не е ясно какви са ползите.
Двете медузи, сега физически едно, започнали да споделят някои физиологични функции. Например, когато едната страна на слетото създание е стимулирана, противоположната страна реагира, което предполага, че техните нервни системи са се свързали.
Изследователите също така наблюдават обединената храносмилателна система в действие, като хранят едната страна на слятото създание. Хранителните частици, проследени с помощта на флуоресцентно етикетиране, се движели през споделените храносмилателни канали, пътувайки от едната половина на животното до другата.
Въпреки че храносмилателните системи на двете първоначални медузи вече са преплетени, някои аспекти на техните телесни функции остават разделени. Отпадъците от преработената храна например били изхвърлени от двата различни екскреторни отвора по различно време, така че не всеки аспект от тяхната физиология бил обединен в едно.
Липса на самопризнание
Сливането на гребеновидните медузи повдига интересни въпроси за това как животните се разпознават като отделни индивиди. Повечето животни притежават някаква форма на алоразпознаване – системи, които им позволяват да правят разлика между "себе си" и "не-себе си", особено когато става дума за тъкани. При хората например тази способност е това, което помага на имунната система да прави разлика между собствените клетки на тялото и потенциално вредните нашественици.
Откритие на 1,6 млн. години променя това, което знаем за човешката еволюция
Но при M. leidyi такава система, изглежда, липсва. Без алоразпознаване гребеновидните медузи могат да се слеят, без да отхвърлят тъканите на другия. Това е особено необичайно, защото много свързани видове в животинското царство, например колониални безгръбначни като корали и гъби, са развили сложни механизми за избягване на нежелано сливане на тъкани с генетично различни индивиди.
Еволюционният пъзел
Ктенофорите, каквито са гребеновидните медузи, са сред най-древните животински линии на Земята. Тяхната еволюционна история датира от стотици милиони години, много преди появата на повечето съвременни групи животни. Въпреки че им липсва мозък, те имат нервна система, която се простира през полупрозрачните им тела като мрежа.
Като едни от най-простите същества, които притежават нервна система, те предлагат уникален прозорец към еволюцията на биологичните системи, които позволяват на животните да общуват, да се движат и да реагират на околната среда.
Като изучават как гребенести като M. leidyi могат да се слеят и функционират като един организъм, учените се надяват да разберат по-добре как са еволюирали по-сложните нервни системи, като тези при гръбначните животни. Ако тези древни същества могат толкова бързо да интегрират части от своята нервна и храносмилателна система, какво може да ни каже това за гъвкавостта и адаптивността на биологичните системи като цяло?
Генетичните промени, които насърчават възпроизводството, съкращават човешкия живот
„Механизмите за алоразпознаване са свързани с имунната система, а сливането на нервните системи е тясно свързано с изследванията върху регенерацията“, казва Джокура. „Разкриването на молекулярните механизми, лежащи в основата на този синтез, може да напредне в тези ключови изследователски области.“
Изследването е публикувано в списание Current Biology.
