Sina ja mina pidasime kunagi maakera kõige kauem elavaid organisme ja seal oli juba üks surematu. Kuid nüüd ma räägin teile veel ühest surematust organismist.
Nad hakkasid rääkima hüdra surematusest 19. sajandil. Kuid hüpoteesi tõestati alles 20. sajandi lõpus. Katsete käigus näitas Daniel Martinez, et nende kõrge regenereerimisvõime tõttu on teatud tüüpi hüdrad surematud. Lühikese aja jooksul suudab nende keha üksikuid osi taastada. Nende omaduste tõttu on viimastel aastatel kasutatud hüdrat regenereerimis- ja morfogeneesiprotsesside uurimisel näidisobjektina.
Uurime selle kohta lähemalt …
Hydra on väike hämmastav olend ja nagu selgus, on tegelikult surematu olend. Hüdrat tuntakse kõige paremini selle poolest, et kui te selle mitmeks osaks lõikate, kasvavad nad lõpuks uuteks hüdrateks.
Hüdra keha on kott, mille sein koosneb kahest kihist rakke (ektoderm ja endoderm). See on silindrikujuline, kere esiosas, peroraalsel koonusel on suu, mida ümbritseb 5–12 kombitsast koosnev kolonn. Mõne liigi korral on keha jagatud pagasiruumi ja varreks. Kere tagumises otsas (vars) on jalg (tald), tema abiga hüdra liigub ja kinnitub.
Vana-Kreeka mütoloogias oli Lerneani fantastiline olend Hydra koletislik üheksapealine madu, mida peeti võitmatuks, kuna hakitud peade asemele kasvasid uued ja seetõttu pidid Hercules selle suure vaevaga hävitama. Looduses on oma omadustelt sarnane väike veeloom, kes oma mütoloogilise esivanema auks kannab uhkusega nime "hydra".
Reklaamvideo:
Hüdra silindrilise keha ülaservas, ainult 1–2 cm, on suu, mida ümbritseb 5–12 väikese kombitsaservaga äär, mille abil ta pidevalt jahti röövib ja millel on võime taastuda samal viisil kui meretähtede kiirtega, kui need kombitsad lõigatakse ära või rebitakse maha.
See hüdrate võime on lummanud teadlasi sajandeid. Hüdrate regenereerimisvõime osutus tegelikult siiski palju keerukamaks ja hämmastavamaks - midagi fantaasia valdkonnast. California Berkeley ülikooli teadlaste sõnul suudab see olend oma keha taasluua isegi pärast seda, kui see on hakkmasinas pööratud.
Ulrich Technau juhitud uuringu eesmärk oli välja selgitada, mil määral laieneb hüdrate regenereerimisvõime. Kõige hämmastavam on see, et pärast lihvimismasina noaga läbimist piisas püreeks purustatud hüdrast konserveeritud pea jaoks ja siis hakkas selle hüdrakeha uuesti moodustuma. Pea vastutas pidevate signaalide saatmise eest ülejäänud keha rakkudesse, tellis neile, kuhu nad peaksid minema ja millisesse kehaosasse nad lõpuks muutuvad.
Veelgi enam, teadlased on leidnud, et pärast lihvimismasinas valtsimist hajub väike osa hüdra pearakkudest keha jäänustesse ja neist kasvab järk-järgult välja mitu uut iseseisvat isendit. Nii ei parandanud loom ennast lihtsalt, see võib muutuda mitmeks hüdraks. Need ebaharilikud omadused muudavad hüdra olendiks, mida on peaaegu võimatu hävitada.
Mitmeks osaks lõigatuna taastab iga osa “pea” ja “jala”, hoides algset polaarsust - suu ja kombitsad arenevad keha suukaudsele otsale lähemal asuvale küljele ning vars ja tald fragmendi siseküljele. Terve organismi saab taastada nii väikestest kehaosadest (alla 1/100 mahust), kombitsatükkidest kui ka rakususpensioonist.
Hüdrat saab regenereerida leotamise teel saadud rakususpensioonist (näiteks hüdrat hõõrudes veskijahuga). Katsed on näidanud, et pealae taastamiseks piisab umbes 300 epiteeli-lihasraku agregaadi moodustumisest. On tõestatud, et normaalse organismi regenereerimine on võimalik ühe kihi rakkudest (ainult ektoderm või ainult endoderm).
Kui lõikate fragmendi hüdra keha külgmisest küljest ja sulandute selle teise hüdra kehaga, siis on katse kolm tulemust võimalikud: 1) fragment sulandub täielikult retsipiendi kehaga; 2) fragment moodustab eendi, mille lõpus areneb “pea” (see tähendab, et see muutub neeruks); 3) fragment moodustab väljaulatuva osa, mille lõpus moodustub "jalg". Selgus, et pea moodustumise protsent on seda suurem, mida lähemale doonori peale võetakse fragment siirdamiseks ja mida kaugemale retsipiendi peast see asetatakse. Need ja sarnased katsed viisid nelja regenereerimist reguleeriva aine - morfogeenide - "pea" aktivaatori ja inhibiitori ning "jala" aktivaatori ja inhibiitori - postulemiseni. Selle regenereerimismudeli kohaselt moodustavad need ained kontsentratsiooni gradiendid: normaalse polüübi "pea" piirkonnas on aktivaatorina maksimaalne kontsentratsioon,ja pea inhibiitor ning "jala" piirkonnas - nii aktivaatori kui ka jala inhibiitori maksimaalne kontsentratsioon. Need kõik olid tegelikult avastatud.
19. sajandi lõpus esitati hüpotees hüdra teoreetilise surematuse kohta, mida nad üritasid kogu 20. sajandi vältel teaduslikult tõestada või ümber lükata. 1997. aastal tõestas hüpoteesi eksperimentaalselt Daniel Martinez. Katse kestis umbes neli aastat ja see näitas, et kolme hüdrate rühma hulgas ei olnud vananemise tõttu suremust. Arvatakse, et hüdrate "surematus" on otseselt seotud nende suure regenereerimisvõimega.
Enne talve algust, pärast seksuaalsele taastootmisele üleminekut ja seisvate staadiumide küpsemist, surevad hüdrad keskmise tsooni reservuaarides. Ilmselt ei ole selle põhjuseks toidupuudus ega muude kahjulike tegurite otsene mõju. See näitab siiski, et hüdraadel on mõned vananemismehhanismid, mille põhjuseks on seksuaalne paljunemine.
Noh, veel mõned surematud:
Ameerika homaar
Sellel homaari tüübil on iseparanev DNA. Spetsiaalne ensüüm nimega telomeraas hoiab ära nende vananemise. Teadlaste hinnangul on vanim leitud homaar 140 aastat vana ega ole mingeid vananemisilminguid ilmutanud. Arvatakse, et ameerika salehomaarid on bioloogiliselt surematud ja surevad välistest põhjustest.
HeLa rakud
Erinevalt tavalistest lahtritest on neil rakkudel ainulaadne võime jagada lõpmatu arv kordi. See jagunemine on võimalik tänu samale ensüümi telomeraasile: see ehitab kromosoomide DNA otsa telomeere. Neid avastati esmakordselt Henrietta Lacksi emakakaelavähist 1951. aastal. HeLa rakke kasutatakse nüüd vähi, AIDSi ja paljude muude haiguste ning mitmesuguste ainete uurimiseks.
