Poprvé byly vytvořeny umělé nudibranche

Platinové ionty mění tvar těla hlemýžďů

Šnek bez domu transformovaný platinou © University of Tübingen
číst nahlas

Pouze díky krátkodobému účinku platinových iontů vědci přeprogramovali vývoj šroubů pro bydlení tak, že místo domu roste vnitřní „škola“. Tak uměle vytvořené nudibranche přežívají normální. Jak vědci uvádějí v časopise Evolution & Development, příčinou této změny tvaru jsou pravděpodobně změny v genové aktivitě. To ukazuje, že tvar těla organismů se mohl v průběhu evoluce dramaticky změnit, a to i poměrně malými úpravami.

Během embryonálního vývoje sladkovodního šneka Marisa cornuarietis trvá jen jeden nebo dva dny, než se rozhodne, zda zvířata během svého života ustájí či nikoli. Během této doby, pokud je směr růstu tkáně tvořící skořápku „přeprogramován“, se u těchto měkkýšů nevyvíjí vnější klikatá šnečí skořápka. Namísto toho uvnitř těla roste malý dutý kužel - podobný vývoj se týká také sépie měkkýšů.

Náhodný objev v testech toxicity

Tvar těla hlemýždi, který lze také uměle upravit, objevila Raphaela Osterauerová, studentka Ústavu pro evoluci a ekologii na univerzitě v Tübingenu, ve studiích toxických účinků kovových iontů. Před několika lety výzkumná skupina vedená profesorem Heinzem Köhlerem vyvinula biologický test založený na vývoji hlemýžďových vajec

byl citlivý. Když biolog chtěla zkontrolovat toxicitu platiny z drahých kovů používané v automobilových katalytických konvertorech, zjistila při vysokých koncentracích dvojmocných iontů platiny, že embrya rostoucí ve vejcích netvoří kryt.

Další experimenty ukázaly, že přeprogramování bylo možné pouze během určitého období jednoho až dvou dnů během embryonálního vývoje. Během této doby je určen směr růstu skořápky. Určuje, zda střevní vak zvířete poroste normální kabát tvořící vnější skořepinu, nebo zda tkáň vytvářející skořápku místo toho napadne tělo. Přeprogramování hlemýžďe má také důsledky pro polohu jiných orgánů: Žábra tedy není jako obvykle nad hlavou v dutině pláště, nýbrž se volně šíří na zadním konci zvířete do vody. zobrazit

Normální Marisa šnek s domem. University of Tübingen

Nevratné tvarování

Je tedy možné nevratně ovlivnit směr růstu této tkáně se všemi jeho důsledky pro tvorbu skořápky, tvar pláště a umístění žábru, pouze krátkým přidáním platiny během této rozhodující vývojové fáze., Po ukončení platiny se hlemýždi vyvíjejí podle svého nového vývojového programu, vyklouzávají z vajíček, krmí se jako obvykle a během dalšího růstu nemění svůj nově definovaný tvar těla. Dosahují věku více než půl roku.

Během této doby u zvířat vyroste vnitřní, také vápenatá skořápka ve formě mírně zakřiveného dutého kužele, která zůstává po smrti hlemýžďů. Protože přirozeně se vyskytující nudibranches a chobotnice také tvoří menší vnitřní skořápky, může uměle vytvořený hlemýžď ​​Marisa sloužit jako vývojový biologický model pro vysvětlení evoluce slouží vnitřní skořápky v měkkýšech. Například v nedávných studiích výzkumné skupiny byla pozorována nepřítomnost ustájení po léčbě platinou u dvou pouze mírně souvisejících druhů hlemýžďů.

Změnila se pouze genová aktivita

Díky účinku platiny nejsou hlemýždi geneticky modifikováni, nejedná se o „mutanty“. Vědci se však domnívají, že regulace aktivity, tj. Aktivace a deaktivace genů, je modifikována a že tyto modifikace se stávají významnými také během vývoje forem měkkýšů. byli. Z tohoto důvodu plánuje výzkumná skupina společně s kolegy intenzivnější soustředění na analýzu genových aktivit ovlivněných platinovými ionty během raného vývoje hlemýžďů.

Biologové z Tübingenu předpokládají, že se na poli uměle nevyskytují slimáky „schalenlose“. Ačkoli je platina uvolňována do prostředí pomocí katalytických konvertorů, dosud nejsou dosahovány takové vysoké koncentrace platiny, jako v experimentech se šrouby.

(University of Tübingen, 12.10.2010 - NPO)