Morske vetrnice, tiste živali, ki so ob prvem srečanju videti kot rastline, lahko z vrtoglavo hitrostjo izstrelijo strupene ožigalke. Pravzaprav so tako izjemno hitra, da arhitektura teh naravnih orožij še ni bila podrobno raziskana.
V tem članku boste podrobno opisali, kako poteka celoten postopek snemanja. Ne zamudite ničesar, saj tukaj imate dokaz, da lahko kompleksnost obstaja v najmanjših stvareh, ki so najbolj tuje našemu dojemanju. Začnimo.
Kaj je morska vetrnica?
Prva stvar bo izvedeti več o živalih, ki so protagonisti študije.Vetrnice spadajo v red aktiniarijev in so sorodnice koral in meduz. Kot pove njihovo ime, živijo v morju; natančneje na dnu, kjer se oprimejo podlage ali kamenja zahvaljujoč disku pedala.
To so samotni polipi, ki se dvigajo nad njegovo valjasto telo, da razširijo svoje lovke okoli ustnega diska, kjer se nahaja odprtina v prebavni sistem. V teh lovkah se nahaja njihovo orožje, nematociste.
Nematociste, zelo kompleksno naravno orožje
Nematocista, imenovana tudi cnid, je podcelični organel, ki ga ustvarijo cnidociti, celice, specializirane za ustvarjanje teh žel. Pri žarnicah so prisotne nasploh, ne le pri vetrnicah, zato lahko o njih preberete tudi, če dokumentirate na primer strupene meduze.
Ker je njihov cilj inokulacija strupa (ali zasidranje na oceansko dno v primeru toka), so nematociste oblikovane kot tanka kapsula, pritrjena na cevasto nit. Nekatere imajo majhne konice, ki delujejo kot harpuna, kar pomeni, da zlahka prodrejo v plen, vendar ne pridejo ven.
Vse nematociste nimajo spikul, saj so nekatere narejene tako, da prebodejo kožo plena in se hitro umaknejo.
Razkrita je skrivnost, kako morske vetrnice sprožijo želo
Ta proces, v katerem žarnjaki izstrelijo svoje nematociste, je tako hiter, da smo imeli le približno predstavo o tem, kako deluje pri morskih vetrnicah. Junija 2022 je bil popolnoma podrobno opisan, tako mehanizem kot arhitektura, kot je navedeno v študiji, objavljeni v reviji Nature.
V poskusu je bila uporabljena vrsta Nematostella vectensis, ki izvira iz slanih lagun in plitvih estuarijev ob zahodni obali Združenih držav.Njene lovke so oborožene s stotinami strupenih žel (nematocist), ki tej morski vetrnici pomagajo pri lovu na plen, vključno s kozicami in planktonom v njenem okolju.
Nematostella vectensis je sposobna ujeti hrano v stotinki sekunde. Kot si lahko predstavljate, je bilo potrebnih nekaj iznajdljivosti in sodobne tehnologije, da bi lahko podrobno ocenili celoten postopek.
Mehanika vžiga nematocist
Da bi posneli celoten proces, s katerim so te morske vetrnice sprožile svoje pike, so znanstveniki uporabili fluorescentno barvilo, cepljeno v telesa živali, in tehnologijo skenirajoče elektronske mikroskopije. Tako so dosegli tridimenzionalno rekonstrukcijo celotnega procesa.
Nit, ki izhaja iz žela, je zadolžena za cepljenje strupa. Preden zapusti nematocit, se zvije okoli osrednje osi. Ta os je tista, ki jo sprožijo mehanski dražljaji, ki se raztezajo in obračajo kot nogavica.Zahvaljujoč temu impulzu teče žarilna nitka, ki vsebuje strup, proti koncu gredi in skupaj z njo vstopi v telo žrtve.
Hitrost odvajanja nematociste je posledica kopičenja osmotskega tlaka znotraj kapsule.
Ko morska vetrnica Nematostella vectensis izstreli želo v tej smeri, ga izgubi. Nato ga mora ponovno ustvariti, proces, ki ga izvajajo celice, imenovane nematociti. To so tudi kapsule, ki eksplodirajo, da sprostijo nematocisto.
Pomen tega odkritja
Ta študija prikazuje zapletenost sprožilnega mehanizma nematociste, ki deluje kot samosestavljena biološka mikrostruktura. Podrobno poznavanje tega celotnega procesa ne razkrije samo še ene skrivnosti narave, ampak odpira tudi celotno področje študija, na katerem ga ljudje spet posnemamo, da bi izboljšali naša življenja.
Ti zelo sofisticirani organeli so idealen model za naprave v mikroskopskem merilu. Medicinski tehnologiji bi na primer zelo koristila naprava v mikroskopskem merilu, ki sproži snovi ob določenih dražljajih.
V tej vrsti študij je dokaz, da moramo nadaljevati z iskanjem na tistih ravninah, ki so zunaj našega zaznavanja. Osvoboditi se ideje, da smo najbolj zapletena bitja na Zemlji, je ključ do nadaljnjega razumevanja sveta in izboljšanja naših življenj.
