Sklo způsobuje, že pravý rak je „imunní“ vůči suchým ročním obdobím

Biologové objevují mechanismy přežití druhů Triops

V Německu se evropské triopy (Triops cancriformis) vyskytují mimo jiné po jarních povodních podél hlavních řek. © Ralph Schill / Univerzita ve Stuttgartu
číst nahlas

Každých několik let se z ničeho nic objevují pravěcí raky a po silných dešťových přeháňkách osídlují louže. Zvířata vyrůstají během několika dnů po vylíhnutí a rychle se rozmnoží, než jejich stanoviště znovu vyschne. Stuttgartští vědci nyní zkoumali v nové studii, protože pravěcí krabi přežívají i dlouhé suché období bez újmy - s úžasnými výsledky.

Existuje řada vodních živočichů, kteří se během evoluce naučili vypořádat se s relativně rychle se měnícími podmínkami prostředí. Zejména ve skupině raků se některým zástupcům podařilo velmi úspěšně umožnit jejich potomkům přežít dlouhá období sucha i dobře vyvinutá embrya v chráněné vaječné skořápce.

Praví mistři v něm jsou pravěcí rak rodu Triops. Mechanismy, které umožňují takové sušení bez umírání, byly dosud špatně pochopeny.

Pravěké raky a vodní blechy v památkách

Ralph O. Schill z Biologického ústavu na univerzitě ve Stuttgartu již několik let pracuje na různých organismech odolných vůči suchu a nyní poprvé studoval s kolegy protozoan Triops longicaudatus, Triops cancriformis a Triops australiensis a domácí blechy Daphnia magna a Daphnia pulex.

Ve středu práce biologů byla měření pomocí tzv. Dynamické diferenční kalorimetrie (DSC). To umožňuje měřit nejmenší změny energie, ke kterým dochází například při změně pevných látek na kapalné stavy. zobrazit

Embrya prehistorických krabů přežívají delší dobu schnutí v ochranné skořápce. Ralph Schill / University of Stuttgart

Sklovitý stav prokázán

Vědci již nějakou dobu předpokládali, že se organismy odolávající suchu chrání před poškozením buněk sklovitou matricí, ve které se nevytvářejí žádné krystaly.

Takový sklovitý stav - tzv. Vitrifikace - byl ve výzkumném týmu univerzity ve Stuttgartu poprvé prokázán poprvé pro sušená embrya tří druhů Triops. Jakmile se biologické sklo změní z vysoce viskózního na gelatinózní stav při teplotách nad 70 ° C, ztratí se ochrana buněk, vědci uvádějí v časopise "Fyziologická a biochemická zoologie", Odpovídající energetické změny byly vědci měřeny metodou DSC.

Na druhé straně podle vědců nebyl ve vodních tocích detekován žádný sklovitý stav. To vysvětluje jejich neschopnost přežít.

Jak pravěké kraby dosáhnou stavu vytrvalosti?

V dalším kroku vědci nyní chtějí objasnit, jak se pravěké krabi dostávají do sklovitého stavu. Cukrovou trehalózu objevili biologové v triopsenu a ve Wasserfl hen, ale v tak malém množství, že na rozdíl od jiných rakovinných embryí, jako je rak rakouský, nehraje žádnou roli.

Další možností by byly specifické proteiny, které mohou tvořit sklovitou matrici. „Schopnost přežít předávkování různými skupinami zvířat a druhů se v průběhu evoluce pravděpodobně objevila několikrát, “ říká Schill. Je fascinující získat hlubší vhled a podívat se na přírodu pro zachování života, použít ji později v oblasti biotechnologie samotné (Physiological and Biochemical Zoology, 2011; doi: 10.1086 / 658499)

(Univerzita ve Stuttgartu, 2. května 2011 - DLO)