С недавнего времени ученых заинтересовала медуза Turritopsis nutricula. Чем же могло привлечь к себе столь пристальное внимание специалистов, а тем более генетиков, такое простейшее существо? А дело все в очередном открытии. Некий ученый из Италии Фернандо Боэро (сугубо для своих личных исследований) посадил в аквариум медуз данного вида. Ранее ими досконально никто не занимался, наверное, из-за их слишком скромных размеров (5 мм) и абсолютно невзрачной внешности. По каким-то причинам ученому опыты пришлось отложить, и он благополучно забыл о своих питомицах. Вспомнил, когда аквариум уже высох, а обитатели, казалось, уже погибли. Боэро решил вычистить от них аквариум и заполнить его следующими подопытными, но со свойственным ему любопытством решил изучить уже высохших медуз.
Какого же было его изумление, когда обнаружилось, что они не погибли, а стали личинками. Он вновь заполнил аквариум водой. Через какое-то время полузасохшие личинки стали полипами, от которых позже отпочковались новые медузы. Так и выяснилось, что неприметная Turritopsis nutricula - это бессмертная медуза, которая совершает, казалось бы, невозможное. Она самостоятельно управляет своими генами и может «двигаться вспять», т. е. возвращается в первоначальную стадию развития и начинает жить заново. Иными словами, бессмертная медуза Turritopsis nutricula не может погибнуть из-за подошедшей старости. Она умирает, только если ее кто-то съел или разорвал на части.
Сегодня ученые полагают, что крошечная бессмертная медуза - это единственный земной организм, который может самостоятельно омолаживаться и регенерировать. Причем этот цикл она будет повторять бессчетное количество раз. Бессмертная медуза Turritopsis принадлежит к роду Гидроидные, представители которого обитают в морях умеренного и тропического поясов. К этому роду относятся морские колониальные кишечнополостные, а именно полипы, колонии которых состоят из нескольких сотен особей. Они - словно кустики, неподвижно и надежно прикрепленные к субстрату. Хотя встречаются и одиночки. В колонии кишечная полость отдельного полипа соединяется с общей, проходящей через всю колонию кишечной полостью. Иными словами, они все объединены «общей кишкой», по которой идет распределение всей попавшей пищи.
Бессмертная медуза имеет куполообразную форму зонтика, по его краю расположен венчик из щупалец. Причем число щупалец увеличивается с возрастом: у только что отпочковавшейся медузы их будет не более 8, а в дальнейшем количество возрастет до 90 штук. У медузы две стадии развития: первая - полип, вторая - непосредственно медуза. В качестве последней она может существовать от нескольких часов до нескольких месяцев, а затем снова возвращается в первую стадию, бесконечно повторяя данный цикл.
Бессмертная медуза родом из Карибского бассейна, но сегодня она уже встречается и в других географических зонах. Это произошло из-за того, что Turritopsis nutricula сильно размножились. Некоторые считают, что такое увеличение численности может повлечь за собой нарушение в мировом океане равновесия. Но Мария Миглиетта (доктор института тропических исследований) уверена, что не стоит беспокоиться по поводу заполнения всех водоемов данного вида гидроидами. У Turritopsis nutricula слишком большое количество врагов-хищников, которые занимаются истреблением их потомства. Хотя, вероятно, этого недостаточно, так как численность бессмертных медуз с каждым годом только увеличивается.
Единственным живым существом на планете, ведущим бессмертную жизнь, является медуза Turritopsis nutricula. Этих представителей класса гидроидных могут погубить морские хищники, но своей смертью удивительные существа не умирают никогда.
Создание, обратившее время вспять
Ареал медуз - теплые воды морей тропического и умеренного поясов. Впервые они были обнаружены в акватории Карибского моря. Внешним видом Turritopsis nutricula похожа на своих многочисленных собратьев.
Водный житель представляет собой куполообразный «зонтик», диаметр которого не превышает 5 мм. Края прозрачного тела обрамляют нитевидные щупальца - их количество достигает 90 штук. Украшением существу служит красное пятно крестообразной формы, образуемое органами пищеварения.
В отличие от остальных гидроидных, погибающих после достижения репродуктивного возраста и участия в процессе размножения, бессмертная медуза снова возвращается в «детскую» стадию личинки, которая опускается на дно и растет, превращаясь в полип. Он, в свою очередь, трансформируется в молодую особь. Этот цикл регенерации может длиться бесконечное количество раз.
Механизм бессмертия
Лавры открытия бессмертия принадлежат итальянскому естествоиспытателю Фернандо Боэро. В одном из аквариумов его лаборатории находилось несколько особей медуз, необходимых для проведения эксперимента, о котором, впрочем, ученый скоро забыл. Каково же было удивление исследователя, когда во время очистки сосуда он увидел отбросивших щупальца и преобразовавшихся в личинки медуз!
Заинтересовавшись, Боэро вновь поместил зародыши в воду, где они благополучно достигли стадии полипов, от которых позже отпочковались молодые гидроиды. Таким образом научный мир узнал о естественном омоложении Turritopsis nutricula. По одной из гипотез биологов, эти медузы способны управлять своими генами, в результате чего клетки их организма преобразуются из одного типа в другой.
Уникальная способность медузы стала поводом для пристального внимания со стороны генетиков, пытающихся установить, как морскому созданию удалось обратить процесс старения вспять. Механизм бессмертия, как и восстановление органов , волнует ученых на протяжении десятков лет.
В Пентагоне организован проект, посвященный созданию «вечного» организма. На лабораторные опыты правительство США ежегодно выделяет 6 млн долларов. Пока ученые добились только продления жизни мышей на 20 %.
Всем хочется жить долго, желательно вечно. Фараоны, тираны прошлого и настоящего, властители «свободного мира» за эликсир бессмертия, продлевающий бренное существование, отдали бы многое. Вряд ли бы такое лекарство досталось обычным людям. Пока такой чудодейственный препарат не найден, но поиски не прекращаются. Жрецы, алхимики, ученые-генетики, микробиологи, фармацевты любые возможности создания такого лекарства, пусть не делающего жизнь человека вечной, но продолжительной, без симптомов впадения в детство. Поэтому бессмертная медуза Turritopsis nutricula еще в XIX веке вызывала подозрение ученого мира своим непонятным поведением. А в конце прошлого века им стало ясно, что это, наверное, единственный живой организм на планете Земля, игнорирующий привычный цикл жизнедеятельности.
Феникс, живущий в океане
Произведшая фурор в академической и околонаучной среде, бессмертная медуза Turritopsis nutricula, в диаметре не превышающая 5 мм и в целом похожая на всех других собратьев, преспокойно проживает в тропиках и умеренном климатическом поясе – от Карибского моря до Японии.
О том, что медуза гидроид бессмертна, можно сделать выводы из следующих фактов:
Правда, ученые проводили эксперименты на суше, а не в привычной среде обитания – океане, а также не смогли доказать присутствия в нем особей, возраст которых исчисляется тысячелетиями. Но даже такие удивительные результаты дали как пищу для размышлений, так и надежду на научную разгадку механизма бессмертия.
Вечная жизнь
Раз медуза гидроид бессмертна, то чем мы хуже – посчитали не только досужие журналисты и примкнувшие к ним любознательные блогеры, но и некоторые ученые, предчувствовавшие будущую славу благодетелей человечества и многократную Нобелевскую премию, переходящую в овации.
Увы, не все так просто на тернистом пути познания. И вот уже радостные возгласы сменились навевающими скуку объяснениями, изобилующими терминами на латыни, почему еще пока не получилось изготовить заветное лекарство.
Если серьезно, то дело, скорее всего, в том, что человек и медуза хоть и оба живые существа, почти полностью состоящие из воды, но на этом большинство сходств и заканчивается. То, что хорошо медузам, – не обязательно пригодится людям.
Тем не менее, бессмертная медуза Turritopsis nutricula подарила человечеству надежду. Ведь она живой, наглядный пример того, что обмануть смерть. Медузы его нашли, очередь теперь за людьми.
Ученые выявили, что на Земле живут бессмертные животные - это медузы вида Turritopsis nutricula. Разумеется, бессмертные медузы тоже могут погибнуть, но только, как говорится, «не своей смертью»: их можно разрезать на части или просто съесть.
Сообщается, что бессмертие медуз Turritopsis nutricula открыл итальянский ученый Фернандо Боэро. И, что поразительно, выявил это совершенно случайно!
Прежде всего, необходимо рассказать, что собой представляют бессмертные медузы. Turritopsis nutricula - малюсенькая медуза (не более пяти миллиметров в диаметре) с совершенно невзрачной внешностью.Форма медузы - куполообразная, а по краю зонтика расположен венчик щупалец, число которых возрастает в ходе жизни: от 8 у только что отпочковавшейся медузы до 80-90 у зрелой особи. У этого вида медуз, родиной которых является Карибский бассейн, есть две стадии развития: полипы и собственно медуза, в качестве которой она существует от нескольких часов до нескольких месяцев. Существо было малоизученно и для ученых неинтересно до 90-х годов XX века…
Род Turritopsis приобрел широкую известность в связи с открытием в 90-х годах способности медуз омолаживать себя. Обычно медузы гибнут после размножения, однако Turritopsis умеет возвращаться из «взрослой» стадии медузы к «детской»:достигшие половой зрелости особи оседают на дно и вновь превращаются в полипов. Теоретически, этот цикл способен повторяться до бесконечности, что делает данное существо потенциально бессмертным.
Так вот, как-то раз ученый Фернандо Боэро забыл об аквариуме с несколькими медузами Turritopsis nutricula, которых изучал. Вода пересохла и подопытные, как думал исследователь, погибли. Но… ученый решил исследовать останки высохших до размера спичечной головки медуз, прежде чем выкинуть их на помойку.
Каково же было его удивление, когда выяснилось, что медузы отбросили свои щупальца и вновь превратились в личинок. А вдруг личинки не погибли? Боэро решил продолжить спонтанно возникший опыт и, ничего не трогая, вновь наполнил аквариум водой. Через некоторое время произошло настоящее чудо: полузасохшие личинки превратились в полипы, от которых впоследствии отпочковались новые медузы.
Таким образом, выяснилось, что неприметные, даже можно сказать, примитивные маленькие медузы могут совершать невозможное: самовольно управлять собственными генами, чтобы в случае опасности «двигаться вспять», возвращаясь к «детской» стадии развития и начинать таким образом свою жизнь заново.
А что если, не умирая естественной смертью, Turritopsis Nutricula при определенных условиях, слишком сильно размножившись, нарушат равновесие мирового океана?
Доктор Мария Миглиетта из Смитсоновского института тропических исследований в Панаме сказала в интервью The Sun: «Мы наблюдаем молчаливое вторжение этих медуз по всему миру». Первоначально медузы Turritopsis Nutricula происходят из Карибского региона, однако постепенно они проникли и в другие географические зоны.
У бессмертных Turritopsis nutricula очень много врагов-хищников, которые истребляют их потомство, поэтому не стоит беспокоиться о том, что этот вид гидроидов заполонит все водное пространство, успокаивают ученые.
Медузы и гидры давно уже попали в поле зрение биологов и генетиков, которые надеются с помощью этих существ раскрыть секреты процесса старения. Теория о «биологическом бессмертии» гидры была выдвинута еще в XIX веке, а в конце 1990-х было экспериментально доказано, что гидры не умирают из-за старения. Отметим, что биологам также известны «бессмертные» клетки, способные при благоприятных условиях делиться бесконечное число раз. К таковым относятся, например, стволовые клетки.
Гидр и медуз на предмет способности к регенерации ученые изучали давно. Еще с XIX века выдвигались теории о возможном теоретическом бессмертии таких организмов. Как выяснилось, они не были беспочвенны. В конце XX века медуза Turritopsis nutricula была признана единственным пока известным существом, которое способно жить вечно. Так ли это на самом деле? Как бессмертная медуза Turritopsis nutricula решила для себя вопрос вечной молодости?
Характеристика
Медузы этого гидроидного рода обитают в морях умеренного пояса и тропиках и относятся к семейству Oceaniidae из отряда Anthoathecata. Медуза Turritopsis nutricula (фото можно увидеть в этой статье) - животное-эукариот со стрекательными клетками. Эти кишечнополостные организмы имеют две стадии развития.
В начале жизненного пути они развиваются в виде полипов, а половой зрелости достигают уже медузами. Большинство представителей этого класса проживают сравнительно короткую жизнь, которая редко длится более 3-4 месяцев. После размножения они, как правило, погибают. Однако бессмертная медуза Turritopsis nutricula в эту схему не вписывается.
Строение
Родина вида - Карибский бассейн. Размер медузы небольшой, в диаметре он составляет 5 мм. Форма тела куполообразная, напоминающая зонтик, по краю которого располагаются щупальца со стрекательными клетками. Ими она захватывает пищу. В разный период развития количество щупалец меняется. С возрастом их становится больше: от 8 у молодых особей и до 90 - у половозрелых.
Плавает медуза Turritopsis nutricula вниз ртом. Он служит и для приема пища, и для выведения ее остатков. Тело на 95 % состоит из воды. Нервная система устроена примитивно. У медузы нет мозга, скелета, сердца. Тем не менее, она реагирует на раздражение: пищу, механическое воздействие, изменение состава и свойств воды.
После размножения медуза не погибает. Отмечено, что она опускается на дно, прикрепляется щупальцами к подходящей поверхности и постепенно превращается в полип, из которого в последствие вырастет молодая особь.
Бессмертная медуза Turritopsis nutricula: жизненный цикл
Представители этого вида, как и многие другие гидроидные организмы, переживают две стадии развития. Развившиеся в теле матери после оплодотворения яйцеклеток личинки, попадая в воду, опускаются на дно, закрепляются там и превращаются в полипы. Их колонии имеют веретенообразную или булавовидную форму.
Тело такого образования имеет на поверхности кутикулу, выполняющую роль скелета. Уже тогда у них имеются нитевидные щупальца со стрекательными клетками. Захваченная пища заглатывается и распределяется между всей колонией. Молодые медузы отпочковываются от этого образования, перестают быть оседлой формой и отправляются в плавание.
Особенности такого существа, как бессмертная медуза Turritopsis nutricula
Почему бессмертный род Turritopsis приобрел такую широкую известность и стал так характеризоваться? Это связано со склонностями гидроидных организмов к процессам регенерации. Было известно и раньше, что утраченная часть тела медузы за короткий срок отрастает заново. Если ее разрезать, то вскоре из отдельного фрагмента разовьется новая особь.
Этот процесс называют трансдифференциацией. В его ходе клетка превращается из одного вида в другой. Такие особенности имеются и у некоторых других, более сложных по строению, организмов. Так, к примеру, ящерица может отрастить себе кончик оторванного хвоста заново. Стволовые клетки животных и человека могут быть использованы для выращивания из них некоторых органов.
Однако медуза Turritopsis nutricula, оказывается, может сделать это со всем своим телом. Стоит сделать поправку на то, что все-таки тело ее довольно простое, клетки имеют сравнительно низкую дифференциацию, так что им легче преобразовываться, и, кроме этого, существуют две фазы развития. Собственно, медуза не живет постоянно - сменяются ее стадии.
История открытия
Этот прорыв в науке не планировался. Фернандо Боэро - итальянский ученый-естествоиспытатель - в конце XX века в процессе исследований допустил пересыхание воды в своем аквариуме, где находились медузы рода Turritopsis nutricula. Решив продолжить опыты, он вновь наполнил его водой. К своему изумлению Боэро обнаружил, что медузы не погибли, а удивительным образом превратились в полипы. Со временем из них выросли и отпочковались молодые особи.
Дальнейшие лабораторные исследования подтвердили этот факт. При неблагоприятных условиях среды у медуз запускался процесс обратного развития. Резкие перепады температуры, изменения солености воды, механические повреждения, отсутствие пищи - все это действовало как катализатор и провоцировало медуз запускать в действие защитный механизм. Они опускались на дно и заново перерождались в юную особь через фазу полипа.
Таким образом, ученые сделали предположение, что бессмертная медуза Turritopsis nutricula - единственное бессмертное существо, известное науке на данном этапе. Продолжительность наблюдений еще сравнительно коротка, но опытами удалось установить и засвидетельствовать способность этого вида омолаживаться десятки раз подряд.
Предостережение
Чем и кому угрожает бессмертная медуза Turritopsis nutricula? Почему бессмертный вид представляет угрозу для экосистемы? Этими организмами с момента открытия всерьез заинтересовались. Замечено, что из Карибского бассейна медузы распространились по всему мировому океану. Теоретическая бессмертность этих организмов дает почву для рассуждений на предмет их чрезмерного размножения. В таком случае есть вероятность нарушения равновесия экосистемы.
Есть ли опасность на самом деле? Теоретически она существует. Однако считается, что эти медузы появились много миллионов лет назад. Если за это время они не изменили равновесие, то есть ли смысл бить тревогу? Существа сравнительно маленькие, в молодом возрасте ими питаются многие обитатели океана, так что перенаселение ими пока не грозит.
Подтвержденная опытами способность к увеличению численности не может оцениваться как угроза экосистеме. Абсолютная бесконечность жизненного цикла у этих организмов пока не доказана. Практика наблюдений коротка, и нужен больший период времени для утверждения этой теории.
Loading...