Гидр и медуз на предмет способности к регенерации ученые изучали давно. Еще с XIX века выдвигались теории о возможном теоретическом бессмертии таких организмов. Как выяснилось, они не были беспочвенны. В конце XX века медуза Turritopsis nutricula была признана единственным пока известным существом, которое способно жить вечно. Так ли это на самом деле? Как бессмертная медуза Turritopsis nutricula решила для себя вопрос вечной молодости?
Характеристика
Медузы этого гидроидного рода обитают в морях умеренного пояса и тропиках и относятся к семейству Oceaniidae из отряда Anthoathecata. Медуза Turritopsis nutricula (фото можно увидеть в этой статье) - животное-эукариот со стрекательными клетками. Эти кишечнополостные организмы имеют две стадии развития.
В начале жизненного пути они развиваются в виде полипов, а половой зрелости достигают уже медузами. Большинство представителей этого класса проживают сравнительно короткую жизнь, которая редко длится более 3-4 месяцев. После размножения они, как правило, погибают. Однако бессмертная медуза Turritopsis nutricula в эту схему не вписывается.
Строение
Родина вида - Карибский бассейн. Размер медузы небольшой, в диаметре он составляет 5 мм. Форма тела куполообразная, напоминающая зонтик, по краю которого располагаются щупальца со стрекательными клетками. Ими она захватывает пищу. В разный период развития количество щупалец меняется. С возрастом их становится больше: от 8 у молодых особей и до 90 - у половозрелых.
Плавает медуза Turritopsis nutricula вниз ртом. Он служит и для приема пища, и для выведения ее остатков. Тело на 95 % состоит из воды. Нервная система устроена примитивно. У медузы нет мозга, скелета, сердца. Тем не менее, она реагирует на раздражение: пищу, механическое воздействие, изменение состава и свойств воды.
После размножения медуза не погибает. Отмечено, что она опускается на дно, прикрепляется щупальцами к подходящей поверхности и постепенно превращается в полип, из которого в последствие вырастет молодая особь.
Бессмертная медуза Turritopsis nutricula: жизненный цикл
Представители этого вида, как и многие другие гидроидные организмы, переживают две стадии развития. Развившиеся в теле матери после оплодотворения яйцеклеток личинки, попадая в воду, опускаются на дно, закрепляются там и превращаются в полипы. Их колонии имеют веретенообразную или булавовидную форму.
Тело такого образования имеет на поверхности кутикулу, выполняющую роль скелета. Уже тогда у них имеются нитевидные щупальца со стрекательными клетками. Захваченная пища заглатывается и распределяется между всей колонией. Молодые медузы отпочковываются от этого образования, перестают быть оседлой формой и отправляются в плавание.
Особенности такого существа, как бессмертная медуза Turritopsis nutricula
Почему бессмертный род Turritopsis приобрел такую широкую известность и стал так характеризоваться? Это связано со склонностями гидроидных организмов к процессам регенерации. Было известно и раньше, что утраченная часть тела медузы за короткий срок отрастает заново. Если ее разрезать, то вскоре из отдельного фрагмента разовьется новая особь.
Этот процесс называют трансдифференциацией. В его ходе клетка превращается из одного вида в другой. Такие особенности имеются и у некоторых других, более сложных по строению, организмов. Так, к примеру, ящерица может отрастить себе кончик оторванного хвоста заново. Стволовые клетки животных и человека могут быть использованы для выращивания из них некоторых органов.
Однако медуза Turritopsis nutricula, оказывается, может сделать это со всем своим телом. Стоит сделать поправку на то, что все-таки тело ее довольно простое, клетки имеют сравнительно низкую дифференциацию, так что им легче преобразовываться, и, кроме этого, существуют две фазы развития. Собственно, медуза не живет постоянно - сменяются ее стадии.
История открытия
Этот прорыв в науке не планировался. Фернандо Боэро - итальянский ученый-естествоиспытатель - в конце XX века в процессе исследований допустил пересыхание воды в своем аквариуме, где находились медузы рода Turritopsis nutricula. Решив продолжить опыты, он вновь наполнил его водой. К своему изумлению Боэро обнаружил, что медузы не погибли, а удивительным образом превратились в полипы. Со временем из них выросли и отпочковались молодые особи.
Дальнейшие лабораторные исследования подтвердили этот факт. При неблагоприятных условиях среды у медуз запускался процесс обратного развития. Резкие перепады температуры, изменения солености воды, механические повреждения, отсутствие пищи - все это действовало как катализатор и провоцировало медуз запускать в действие защитный механизм. Они опускались на дно и заново перерождались в юную особь через фазу полипа.
Таким образом, ученые сделали предположение, что бессмертная медуза Turritopsis nutricula - единственное бессмертное существо, известное науке на данном этапе. Продолжительность наблюдений еще сравнительно коротка, но опытами удалось установить и засвидетельствовать способность этого вида омолаживаться десятки раз подряд.
Предостережение
Чем и кому угрожает бессмертная медуза Turritopsis nutricula? Почему бессмертный вид представляет угрозу для экосистемы? Этими организмами с момента открытия всерьез заинтересовались. Замечено, что из Карибского бассейна медузы распространились по всему мировому океану. Теоретическая бессмертность этих организмов дает почву для рассуждений на предмет их чрезмерного размножения. В таком случае есть вероятность нарушения равновесия экосистемы.
Есть ли опасность на самом деле? Теоретически она существует. Однако считается, что эти медузы появились много миллионов лет назад. Если за это время они не изменили равновесие, то есть ли смысл бить тревогу? Существа сравнительно маленькие, в молодом возрасте ими питаются многие обитатели океана, так что перенаселение ими пока не грозит.
Подтвержденная опытами способность к увеличению численности не может оцениваться как угроза экосистеме. Абсолютная бесконечность жизненного цикла у этих организмов пока не доказана. Практика наблюдений коротка, и нужен больший период времени для утверждения этой теории.
Последние научные данные говорят о том, что на нашей прекрасной планете есть существо, способное жить вечно. Это, казалось бы, давно исследованные и всем известные медузы, а точнее, маленькое существо под названием нутрикула. Хотите узнать, как нашли медузу, которая живет вечно?
Неприметные создания
Медузы нутрикулы известны в научном мире давно. Впервые описание этого существа появилось еще в девятнадцатом веке. Репродукция и жизненный цикл у нутрикулы совершенно обыкновенный. Как и у всех медуз, оплодотворение яйцеклеток сперматозоидами происходит на поверхности моря, далее яйцеклетки превращаются в личинку. Затем происходит опускание планулы на дно и образование полипа, из которого отделяется крохотная медуза, которая живет вечно. Фото этих существ представлено ниже.
Внешний Turritopsis nutricula ничем не примечателен, скорее, можно сказать, что это миниатюрное создание. Она имеет зонтик диаметром менее 5 мм, который окружен тоненькими щупальцами. У только что родившихся медуз их всего лишь 8, тогда как взрослый индивид имеет до 100 шт. Также она имеет крестовидное красное пятнышко, образуемое в середине зонтика органами пищеварения медузы. Новорожденные нутрикулы размером всего 1 мм.
Удивительная находка
Конец прошлого века ознаменовался удивительным открытием. Оказывается, медузы живут вечно. Открытие сделал итальянец Фернандо Боэро. Решив почистить забытый в свое время аквариум, ученый обнаружил странные полипы. Эти необычные наросты, были похожи на медуз, которые до этого жили в аквариуме, но только без щупалец. Ученый решил продолжить эксперимент, хотя остальные существа в аквариуме погибли. Заполнив его морской водой, Боэро стал наблюдать за полипами. По прошествии некоторого времени они начали развиваться, и в результате появились на свет малюсенькие медузы нутрикулы.
Произошло, казалось бы, невозможное - нутрикулы повернули цикл собственного развития. До этого времени было известно, что все медузы имеют конечную стадию развития - фазу размножения. У большинства кишечнополостных животных, да и не только у них, появление на свет оплодотворенных клеток или икринок ведет к гибели взрослых особей. А уже из них появляется молодняк, у медуз личинки превращаются в полипы, а уже из них рождаются маленькие медузы. Открытие же Боэро повернуло вспять все знания о медузах. Так, ученые нашли медузу, которая живет вечно.
Жизненный цикл
Представители данного вида, подобно другим видам гидроидных организмов, проходят 2 стадии развития. Первая начинается с развития личинок после оплодотворения яйцеклеток. Затем попавшие в свободное пространство личинки оседают на дно океана, где превращаются в полипы. Таким образом, появляются целые колонии медуз, по виду напоминающие веретено или булаву. На данном этапе развития полипы образуют своеобразный скелет, на конце которого имеются щупальца со свойственными медузам Так, целая колония способна питаться мелкими существами.
Вторая стадия начинается с отделения молодых медуз от полипов. Таким образом, маленькие медузы начинают вести привычный для нас образ жизни. За несколько месяцев они достигают половой зрелости, и весь процесс повторяется заново. Как же все-таки происходит, что медузы живут вечно? Интересно, что у медуз есть дополнительные способы сохранения вида.
Особенности медуз
Сохранение жизни сопряжено со способностями гидроидных существ к процессам восстановления. Уже давно известно, что медузы за короткий промежуток времени могут восстановить утраченные части тела. Экспериментально доказано, что разрезанная на части медуза способна воспроизвести сама себя. Называется этот процесс восстановления трансдифференциацией. По сути, из одного вида клеток может развиваться другой, а это значит, что теоретически все медузы живут вечно. Однако эти способности есть и у многих других существ. Ящерицы могут спокойно вырастить себе новый хвост, а ученые способны сегодня из стволовых клеток выращивать отдельные органы.
Но способность медузы нутрикулы восстанавливать все свое тело поистине уникальна. Она способна повторять процесс бесконечное число раз и при этом оставаться вечно молодой. Именно эти процессы и дали ученым предположение считать, что медузы живут вечно.
Сегодня ученые ведут пристальное наблюдение за этим видом медуз, чтобы более подробно изучить процесс омоложения. На нашей удивительной планете есть еще много неизвестных для человека существ, которые еще не раскрыли свои тайны.
С недавнего времени ученых заинтересовала медуза Turritopsis nutricula. Чем же могло привлечь к себе столь пристальное внимание специалистов, а тем более генетиков, такое простейшее существо? А дело все в очередном открытии. Некий ученый из Италии Фернандо Боэро (сугубо для своих личных исследований) посадил в аквариум медуз данного вида. Ранее ими досконально никто не занимался, наверное, из-за их слишком скромных размеров (5 мм) и абсолютно невзрачной внешности. По каким-то причинам ученому опыты пришлось отложить, и он благополучно забыл о своих питомицах. Вспомнил, когда аквариум уже высох, а обитатели, казалось, уже погибли. Боэро решил вычистить от них аквариум и заполнить его следующими подопытными, но со свойственным ему любопытством решил изучить уже высохших медуз.
Какого же было его изумление, когда обнаружилось, что они не погибли, а стали личинками. Он вновь заполнил аквариум водой. Через какое-то время полузасохшие личинки стали полипами, от которых позже отпочковались новые медузы. Так и выяснилось, что неприметная Turritopsis nutricula - это бессмертная медуза, которая совершает, казалось бы, невозможное. Она самостоятельно управляет своими генами и может «двигаться вспять», т. е. возвращается в первоначальную стадию развития и начинает жить заново. Иными словами, бессмертная медуза Turritopsis nutricula не может погибнуть из-за подошедшей старости. Она умирает, только если ее кто-то съел или разорвал на части.
Сегодня ученые полагают, что крошечная бессмертная медуза - это единственный земной организм, который может самостоятельно омолаживаться и регенерировать. Причем этот цикл она будет повторять бессчетное количество раз. Бессмертная медуза Turritopsis принадлежит к роду Гидроидные, представители которого обитают в морях умеренного и тропического поясов. К этому роду относятся морские колониальные кишечнополостные, а именно полипы, колонии которых состоят из нескольких сотен особей. Они - словно кустики, неподвижно и надежно прикрепленные к субстрату. Хотя встречаются и одиночки. В колонии кишечная полость отдельного полипа соединяется с общей, проходящей через всю колонию кишечной полостью. Иными словами, они все объединены «общей кишкой», по которой идет распределение всей попавшей пищи.
Бессмертная медуза имеет куполообразную форму зонтика, по его краю расположен венчик из щупалец. Причем число щупалец увеличивается с возрастом: у только что отпочковавшейся медузы их будет не более 8, а в дальнейшем количество возрастет до 90 штук. У медузы две стадии развития: первая - полип, вторая - непосредственно медуза. В качестве последней она может существовать от нескольких часов до нескольких месяцев, а затем снова возвращается в первую стадию, бесконечно повторяя данный цикл.
Бессмертная медуза родом из Карибского бассейна, но сегодня она уже встречается и в других географических зонах. Это произошло из-за того, что Turritopsis nutricula сильно размножились. Некоторые считают, что такое увеличение численности может повлечь за собой нарушение в мировом океане равновесия. Но Мария Миглиетта (доктор института тропических исследований) уверена, что не стоит беспокоиться по поводу заполнения всех водоемов данного вида гидроидами. У Turritopsis nutricula слишком большое количество врагов-хищников, которые занимаются истреблением их потомства. Хотя, вероятно, этого недостаточно, так как численность бессмертных медуз с каждым годом только увеличивается.
Turritopsis предположительно появилась в Карибском море, но широко распространилась по всему земному шару. Чаще всего медузу можно увидеть в Средиземном море и у берегов Японии. Этот вид медузы фактически является бессмертным, и некоторые ученые, например из Смитсоновского морского тропического института, говорят о «всемирном молчаливом вторжении».
Биологическое бессмертие
Конечно, убить медузу можно. И сделать это легко даже не заметив ее. Физическое бессмертие пока еще на нашей планете не найдено ни у одного живого организма. Большинство всех видов медуз живут от нескольких часов до многих месяцев прежде чем умрут, а Turritopsis dohrnii способна вернуться к состоянию полипа - к самой первой стадии жизненного цикла стрекающих. Опыты в лаборатории показали, что медуза способна начать «развиваться» в обратном направлении на любом жизненном этапе. У нее перестает расти купол и щупальца, затем на теле появляются различные отростки и побеги, которые обрастают питающими полипами. В итоге медуза возвращается к стадии гидроида .
Эта способность к перелому жизненного цикла наблюдается как реакция на неблагоприятные условия обитания. Если что-то в жизни Turritopsis dohrnii пошло не так, она всегда может «вернуться» в свое детство, чтобы попробовать все заново. В настоящее время это единственный подобный живой организм. В лаборатории 100% всех наблюдаемых медуз смогли вернуться к состоянию полипа, хотя в естественных условиях наблюдать такое перерождение ученым не посчастливилось. Отчасти это связано с быстротечностью процесса, и оказаться в нужном месте и в нужное время, да еще и с фото- или видео-оборудованием не получилось.
Надо сказать, содержание бессмертных медуз в искусственных условиях - дело очень сложное. В настоящее время только один ученый, Шин Кубота (Shin Kubota) из Киотского университета (г. Киото, Япония), содержит группу медуз достаточно долго - более 2 лет. По словам ученого за это время его колония полностью переродила сама себя 10 раз. Эксперимент продолжается и сейчас. За колонией медуз ежедневного наблюдают, чтобы убедиться в том, что животные должным образом усваивают артемий, которыми их кормят. Шин Кубота часто появляется в японских научных СМИ и даже написал несколько песен о своих медузах.
Несмотря на такую замечательную особенность большинство медуз пожираются другими животными, питающимися планктоном . Поэтому о «всемирном вторжении бессмертных медуз» в мировой океан говорить рано.
Всем хочется жить долго, желательно вечно. Фараоны, тираны прошлого и настоящего, властители «свободного мира» за эликсир бессмертия, продлевающий бренное существование, отдали бы многое. Вряд ли бы такое лекарство досталось обычным людям. Пока такой чудодейственный препарат не найден, но поиски не прекращаются. Жрецы, алхимики, ученые-генетики, микробиологи, фармацевты любые возможности создания такого лекарства, пусть не делающего жизнь человека вечной, но продолжительной, без симптомов впадения в детство. Поэтому бессмертная медуза Turritopsis nutricula еще в XIX веке вызывала подозрение ученого мира своим непонятным поведением. А в конце прошлого века им стало ясно, что это, наверное, единственный живой организм на планете Земля, игнорирующий привычный цикл жизнедеятельности.
Феникс, живущий в океане
Произведшая фурор в академической и околонаучной среде, бессмертная медуза Turritopsis nutricula, в диаметре не превышающая 5 мм и в целом похожая на всех других собратьев, преспокойно проживает в тропиках и умеренном климатическом поясе – от Карибского моря до Японии.
О том, что медуза гидроид бессмертна, можно сделать выводы из следующих фактов:
Правда, ученые проводили эксперименты на суше, а не в привычной среде обитания – океане, а также не смогли доказать присутствия в нем особей, возраст которых исчисляется тысячелетиями. Но даже такие удивительные результаты дали как пищу для размышлений, так и надежду на научную разгадку механизма бессмертия.
Вечная жизнь
Раз медуза гидроид бессмертна, то чем мы хуже – посчитали не только досужие журналисты и примкнувшие к ним любознательные блогеры, но и некоторые ученые, предчувствовавшие будущую славу благодетелей человечества и многократную Нобелевскую премию, переходящую в овации.
Увы, не все так просто на тернистом пути познания. И вот уже радостные возгласы сменились навевающими скуку объяснениями, изобилующими терминами на латыни, почему еще пока не получилось изготовить заветное лекарство.
Если серьезно, то дело, скорее всего, в том, что человек и медуза хоть и оба живые существа, почти полностью состоящие из воды, но на этом большинство сходств и заканчивается. То, что хорошо медузам, – не обязательно пригодится людям.
Тем не менее, бессмертная медуза Turritopsis nutricula подарила человечеству надежду. Ведь она живой, наглядный пример того, что обмануть смерть. Медузы его нашли, очередь теперь за людьми.
Загрузка...
