Ce dezvăluie un studiu referitor la gura hidrei? (video)

Modul în care hidrele deschid gura era, până acum, o enigmă pentru oamenii de ştiinţă. Dar cu ajutorul tehnologiei, au fost în măsură să demonstreze acest proces cu imagini detaliate. Hidrele, animale mici, alungite, de apă dulce nu-şi schimbă poziţia celulelor lor, aşa cum se credea anterior, ci le deformează pentru a permite deschiderea gurii.

Pentru a efectua cercetarea a fost folosită specia Hydra vulgaris. În imaginea de mai sus se pot vedea straturi de ţesut extern şi intern (respectiv verde şi magenta), la o scară de 200 de microni.

Hidra sau hidra de apă dulce este o specie de celenterate simplă, prădătoare, care trăieşte în apa dulce, ce posedă tentacule mici, simetrice. Hidra este un animal primitiv, fiind înrudită cu actinia şi coralul. Celenteratele sunt animale acvatice care au tentacule urzicătoare şi o cavitate în care îşi digeră prada.

Hidra are aspectul unui săculeţ mic, de 20 de milimetri lungime, având la bază o talpă-ventuză cu care se prinde de pietre sau de pământ. La celălalt capăt se află 6-8 tentacule urzicătoare care sunt folosite la prinderea hranei, iar în interior hidra este goală, acolo aflându-se cavitatea bucală. Hrănirea se face cu ajutorul tentaculelor urzicătoare. Acestea înfăşoară, prind şi paralizează hrana, pe care o duc spre orificiul buco-anal.

Odată ce a digerat mâncarea, ţine gura deschisă pentru a scuipa orice material rămas, după care o re-etanşează cu un strat de ţesut şi aşteaptă următoarea pradă.

Pentru a deschide gura, celulele hidrei îşi schimbă forma în loc să se deplaseze într-o altă direcţie

Până în prezent, mecanismul pe care îl folosesc aceste organisme nu a fost observat cu exactitate, dar o nouă lucrare, publicată în Biophysical Journal, a reuşit să demonstreze acest proces, pentru prima dată în imagini, şi a dezvăluit că celulele acestor animale se deformează pentru a se mişca.

Sinc Eva-Maria S. Collins, cercetător de la Universitatea din California, San Diego (SUA) şi autor principal al studiului, explică: "Până în prezent nu se cunoştea modul în care acţionau hidrele pentru a-şi arăta gura, deoarece instrumentele de imagistică necesare nu existau. Folosind fluorescenţa şi tehnicile de microscopie moderne, am reuşit să demonstrăm modul în care funcţionează acest biomecanism".

Deformare celulară

Cum deschiderea gurii necesită mari schimbări morfologice, unii biologi au crezut că hidra reorganizează poziţia celulelor lor între tentacule pentru a extinde deschiderea.

Cu toate acestea, viteza cu care hidra realizează acest proces, a făcut ca cercetătorii să suspecteze că mecanismul din spate ar trebui să fie diferit. De aceea au marcat celulele şi au analizat schimbările de poziţie.

"Când hidra deschide gura, uneori devine mai mare decât propriul său corp", spune Collins

Imaginile au arătat cum celulele hidrei îşi schimbă forma atunci când deschide gura, în loc să se mişte. Odată deschisă, fibrele orientate radial în ţesutul animalului se contractă pentru a separa celulele una de alta, asemănător modului în care se contractă muşchii irisului pentru a mări deschiderea pupilelor. Când cercetătorii au adăugat clorură de magneziu pentru a acţiona ca un relaxant muscular, hidra nu a putut deschide gura.

"Este într-adevăr surprinzător că celulele sunt capabile să se separe pentru a permite deschiderea gurii, care uneori devine mai lată decât corpul hidrei", spune Collins.

Oamenii de ştiinţă au remarcat, de asemenea, că hidra este capabilă să deschidă gura la diferite dimensiuni şi că gradul în care o poate deschide este controlat de semnale nervoase.

Hidra este capabilă şi de regenerare, astfel, dacă o tăiem în două bucăţi, vom avea două hidre (motiv pentru care monstrul mitologic Hidra se numeşte astfel)

Deoarece hidra este un organism simplu şi este capabil să se regenereze după disociere completă în celule unice, cercetătorii văd oportunitatea de a utiliza tehnici similare celor utilizate în experimentele lor, pentru a examina modul în care se dezvoltă un organism: pornind de la un grup structurat de celule într-un corp complex.

"Deocamdată încercăm să investigăm cu mare precizie mecanismele de control prin care se realizează deschiderea gurii", conchide expertul.

Acest articol a fost realizat cu informaţiile furnizate de către: Biophysical Journal, Wikipedia.org