Japońscy naukowcy odkryli dwa gatunki ślimaków morskich, które mają nad wyraz dobrze rozwinięte zdolności regeneracyjne. Mięczaki te mogą pozbawić się całego ciała, włącznie z sercem i innymi ważnymi organami. Zostaje im tylko głowa, z której w ciągu jednego do trzech tygodni odrasta całkiem nowe ciało.
Zdolność do regeneracji niektórych części ciała posiadają liczne gatunki. Wiele małych gadów, jak chociażby jaszczurki, posiada zdolność odrastania ogona. Ostatnio okazało się także, że zdolność tę mają młode aligatory (więcej na ten temat w tekście: Aligatorom też odrastają ogony). Wśród zwierząt ze zdolnościami regeneracyjnymi wyróżnia się ambystoma meksykańska (Ambystoma mexicanum) zwana także aksolotlem meksykańskim lub salamandrą meksykańską. Posiada ona zdolność do regeneracji niemal każdej części ciała. Utrata kończyny, oka, części serca, a nawet kawałka mózgu nie stanowi dla niej problemu. Narządy i kończyny odrastają (więcej o zdolnościach regeneracyjnych ambystomy meksykańskiej w teście: Ogromny genom małego płaza może skrywać sekret regeneracji narządów).
Teraz badacze znaleźli kolejne stworzenia wykazujące się niesamowitymi zdolnościami na tym polu. To dwa gatunki ślimaków morskich, które mogą pozbawić się całego ciała, łącznie z sercem i innymi ważnymi organami, a nowe ciało odrasta im... z głowy. To jeden z bardziej ekstremalnych przykładów regeneracji. Jego opis ukazał się na łamach pisma „Current Biology”.
Odkrycie, jak donoszą naukowcy, było przypadkowe. Sayaka Mitoh i Yoichi Yusa z Nara Women's University w Japonii wraz ze swoim zespołem badawczym hodują w laboratorium ślimaki z gatunku Elysia cf. marginata oraz Elysia atroviridis, które naturalnie żyją w wodach Pacyfiku. Uczeni badają ich cykle życiowe. Pewnego dnia Mitoh na własne oczy zobaczyła, jak jeden ze ślimaków porzuca swoje ciało, tak jak jaszczurka ogon, tyle że nie był to jedynie ogon, a całe ciało. Co więcej, oddzielona od ciała głowa sama się poruszała.
- Byliśmy zaskoczeni, widząc, jak głowa porusza się tuż po autotomii (odrzucenie części ciała w reakcji na zagrożenie – przyp. red.). Myśleliśmy, że głowa wkrótce umrze bez serca i innych ważnych narządów, ale tu czekało nas kolejne zaskoczenie, gdy okazało się, że ślimak regeneruje całe ciało – powiedziała Mitoh.
Naukowcy postanowili zbadać, co się dzieje, i odkryli zadziwiający proces.
Głowa, oddzielona od serca i ciała, już po rozdzieleniu poruszała się sama. W ciągu kilku dni rana z tyłu głowy zagoiła się. W tym czasie głowa żerowała na glonach. Wystarczyło jej około trzech tygodni, by zregenerować całe ciało. Podczas obserwacji uczeni zauważyli nawet jednego osobnika, który dwukrotnie wyhodował sobie nowe ciało.
Obserwując te osobliwe ślimaki badacze zauważyli pewnie prawidłowości. Pozbawione głowy ciała nie regenerowały się, ale poruszały się i reagowały na dotyk przez kilka dni lub nawet miesięcy. Co ciekawe, serce w bezgłowych ciałach wciąż biło, aż do momentu, gdy te zaczęły się rozkładać. Z kolei głowy starszych osobników po porzuceniu ciała nie żerowały na glonach i umierały w ciągu 10 dni.
Dlaczego ślimaki odrzucają całe ciała? Trudno powiedzieć. Być może jest to próba pozbycia się pasożytów, ale pewności nie ma. Może to kolejny przykład autotomii, czyli reakcji na zagrożenie, w której zwierzę w niebezpieczeństwie pozbywa się części ciała, jak wspomniane wcześniej jaszczurki, które podczas ucieczki odrzucają ogon. Ale ślimakom w laboratorium nic nie zagrażało, a i tak pozbawiały się całego ciała. Choć tutaj reakcja ta mogła nastąpić w odpowiedzi na warunki środowiskowe. Jednak by się upewnić, potrzebne są dalsze badania.
Koncepcja z pasożytami nie jest bezpodstawna. Wszystkie mięczaki hodowane w laboratorium były zarażone pasożytami, a nowo wyhodowane ciała było od nich wolne. Dodatkowo, u ślimaków, które nie były zarażone pasożytami, nie zaobserwowano przypadków porzucania ciała, a te, które miały pasożyty tylko w konkretnych częściach ciała, wydawały się w jakiś sposób „trawić” zarażone części i w te miejsca hodować nowe tkanki, uwalniając się w ten sposób od niechcianych gości.
Jak mięczaki regenerują swoje ciała? Tego też nie wiadomo. Naukowcy podejrzewają, że na odciętym końcu szyi muszą znajdować się komórki podobne do komórek macierzystych, które są w stanie zregenerować organizm.
Kolejnym ważnym pytaniem jest, jak głowy ślimaków morskich mogą pozostać żywe, odłączone od ciał, które przecież zawierają ich serca i inne ważne narządy? Badacze sądzą, że może to mieć coś wspólnego ze sposobem, w jaki te ślimaki wytwarzają energię.
Omawiane mięczaki potrafią wykorzystywać obce chloroplasty pozyskane z pożywienia, czyli z glonów. Zjawisko to znane jest jako kleptoplastia i umożliwia im fotosyntezę. To stanowi alternatywny sposób pozyskiwania energii potrzebnej do życia.
Ta „kradzież” chloroplastów jest tylko tymczasowa. Ślimaki muszą je nieustannie uzupełniać, jedząc więcej glonów. Naukowcy uważają, że możliwość fotosyntezy przez krótki czas może utrzymać głowy przy życiu wystarczająco długo, aby te zregenerowały organizm. To również wyjaśniałoby, w jaki sposób ciała są w stanie poruszać się tak długo bez głowy, która je karmi.
Źródło: Cell Press/phys.org, fot. Sayaka Mitoh
