Havanemoner, de dyr, der ligner planter, når de mødes første gang, er i stand til at skyde giftige stikkere med voldsom fart. Faktisk er de så ekstremt hurtige, at det ikke har været før nu, at arkitekturen af disse naturlige våben er blevet studeret i detaljer.
I denne artikel vil du i detaljer have, hvordan hele denne optagelsesproces fungerer. Gå ikke glip af noget, for her har du demonstrationen af, at kompleksitet kan eksistere i de mindste ting og mest fremmed for vores opfattelse. Lad os starte.
Hvad er en søanemone?
Det første vil være at lære mere om de dyr, der er hovedpersonerne i undersøgelsen.Anemoner er cnidarians, der tilhører ordenen Actiniaria og er slægtninge til koraller og vandmænd. Som deres navn indikerer, bor de i havet; specifikt i bunden, hvor de klæber til underlaget eller stenene takket være deres pedalskive.
Disse er solitære polypper, der rejser sig over dens cylindriske krop for at udvide dens tentakler omkring dens mundskive, hvor åbningen til fordøjelsessystemet er placeret. Det er i disse fangarme, at deres våben findes, nematocysterne.
Nematocyster, meget komplekse naturlige våben
En nematocyst, også kaldet en cnid, er en subcellulær organel skabt af cnidocytter, celler specialiseret i at skabe disse stingers. De er til stede i cnidarians generelt, ikke kun i anemoner, så du kan også læse om dem, hvis du dokumenterer for eksempel giftige vandmænd.
Da deres mål er at inokulere gift (eller forankre til havbunden i tilfælde af en strøm), er nematocyster formet som en tynd kapsel fastgjort til en rørformet tråd. Nogle af dem har små pigge, der fungerer som en harpun, det vil sige, at de let trænger ind i byttet, men kommer ikke ud.
Ikke alle nematocyster har spikler, da nogle er lavet til at gennembore byttehuden og hurtigt trække sig tilbage.
Mysteriet om, hvordan søanemoner affyrer deres stik, er blevet afsløret
Denne proces, hvor cnidarians affyrer deres nematocyster, er så hurtig, at vi kun havde en nogenlunde idé om, hvordan det virker i søanemoner. I juni 2022 var det fuldt ud detaljeret, både mekanismen og arkitekturen, som det fremgår af undersøgelsen offentliggjort i tidsskriftet Nature.
Arten, der blev brugt til eksperimentet, var Nematostella vectensis, hjemmehørende i s alte laguner og lavvandede flodmundinger ud for USAs vestkyst.Dens tentakler er bevæbnet med hundredvis af giftige stikkere (nematocyster), der hjælper denne søanemone med at jage sit bytte, inklusive rejer og plankton i sit miljø.
Nematostella vectensis er i stand til at fange sin føde på en hundrededel af et sekund. Som du kan forestille dig, var der brug for noget opfindsomhed og moderne teknologi for at værdsætte hele processen i detaljer.
Mekanikken bag nematocystfyring
For at registrere hele processen, hvorved disse søanemoner affyrede deres stik, brugte forskerne et fluorescerende farvestof, der var podet ind i dyrenes kroppe, og scanningselektronmikroskopiteknologi. Sådan opnåede de en tredimensionel rekonstruktion af hele processen.
Tråden, der kommer frem fra brodden, er ansvarlig for at pode giften. Inden den forlader nematocytten, vikles den rundt om en central akse. Denne akse er den, der udløses af mekaniske stimuli, der strækker sig og drejer rundt som en sok.Takket være denne impuls løber glødetråden, der indeholder giften, mod enden af skaftet og går sammen med den ind i kroppen af dets offer.
Hastigheden for udledning af nematocysten skyldes opbygningen af osmotisk tryk i kapslen.
Når først søanemonen Nematostella vectensis skyder sit stik på denne måde, mister den det. Så skal den genskabe en, en proces udført af celler kaldet nematocytter. Det er også de kapsler, der eksploderer for at frigive nematocysten.
Vigtigheden af denne opdagelse
Denne undersøgelse demonstrerer kompleksiteten af affyringsmekanismen for nematocysten, der fungerer som en selvsamlet biologisk mikrostruktur. At kende hele denne proces i detaljer afslører ikke kun et andet naturmysterium, men åbner også op for et helt studiefelt, hvor mennesker igen efterligner det for at forbedre vores liv.
Disse meget sofistikerede organeller er en ideel model til mikroskala-enheder. Medicinsk teknologi vil for eksempel have stor gavn af et apparat i mikroskopisk skala, der affyrer stoffer ved bestemte stimuli.
I denne type undersøgelser er der bevis på, at vi skal fortsætte med at søge i de planer, der er uden for vores opfattelse. At frigøre os selv fra ideen om, at vi er de mest komplekse væsener på Jorden, er nøglen til at fortsætte med at forstå verden og forbedre vores liv.