Gyvūnų, turinčių išnykusį išangę, atradimas baigia 160 metų slėpimo ir ieškojimo žaidimą

Klasikinė vaikų knyga Kiekvienas skamba baigiasi su vaiko ir kai kurių gyvūnų galinio vaizdo brėžiniais, pabrėžiant tai, ką visi žinome intuityviai: poop išeina. Tačiau mūsų virškinimo sistemos yra savaime suprantamos. Pirmieji gyvūnai naudojo tą pačią skylę valgyti ir išmatuoti, o kai kurie vis dar tai darė. Ir kaip neseniai atrado vienas jūrų biologas, bent vienas turi anusą pasirodys tik tada, kai jis pakyla.

Šis „trumpalaikis“ išangė, kuri išnyksta po poopingo, buvo atrasta Bostono universiteto profesoriaus emerito ir Woods Hole jūrų biologijos laboratorijos tyrinėtojo Sidney L. Tamm'o, kuris išleido savo tyrimą Bestuburių biologija pastaruoju metu. Šie skaidrūs gyvūnai, taip pat vadinami „jūros riešutais“, priklauso grupei, vadinamai ctenoforais (ka- dešimt - phores) ir plaukti vakarų Atlante. Jie sumaišo mūsų idėjas apie anusų evoliuciją, nes žinome tik dviejų rūšių gyvūnus: tuos, kurie turi vieną skylę, ir tuos, kurie turi du.

Tai yra, ctenoforai buvo tiriami nuo XIX a. Tuomet mokslininkai pastebėjo, kad jie turi „per žarną“, o tai reiškia, kad jie pakyla ir valgo iš skirtingų skylių, kaip ir mes. Kiti gyvūnai, pvz., Medūzos, turi vieną skylę „butelių žarnyną“, per kurią ji valgo ir išleidžia atliekas per tą pačią angą. Kažkaip, daugiau nei 160 metų stebėjimų, niekas nepastebėjo, kad viena karpos želė pusė žarnos pusėje atsirado tik tada, kai jai reikėjo.

„Tai yra jogas Berra, kuris tai paaiškina“, - sako Tamm Inversinis. „Tai yra, jūs galite daug stebėti tik ieškodami. Niekas iš tikrųjų nebuvo atidžiai stebėjęs. “

Stebėjimo svarba

Tammas ilgą laiką studijavo šiuos gyvūnus, tačiau „niekada nebuvo suinteresuotas“, kaip jie pakliūva iki neseniai „maišymo“ ctenoforo lauke. 2016 m. Mokslininkai konferencijoje, vadinamoje Ctenopalooza, buvo nustebinti vaizdais, rodančiais, kad gyvūnai turėjo ir burną, ir išangę. „Jei žmonės nematys šio vaizdo įrašo, jie netikės“, - pasisakė jūrų biologas George Matsumoto, Mokslas. Tačiau tai nebuvo nenuostabu, sakė Tamm, rašydamas šildomą retortą, nurodydamas, kad mokslininkai žinojo, kad nuo 1850 m.

„Aš tai pažvelgiau atidžiau dėl šios sumaišties, ir dėl šios priežasties aš rasiu šį ateitį ir išeiti“, - sako jis.

Tammas valandomis stebėjo atskirus karpų želė, pažymėdamas tarpą tarp kiekvienos išmatos, „kad pasiektų kaklo ritmą.“ Su laiku, jis žinojo, kada priartinti galingą mikroskopą. Kai jis priartino ant analinio kanalo, skaidrus vamzdis, kaupiantis atliekų daleles, jis atrado kažką precedento neturinčio.

„Jie sukasi aplink ir cirkuliuoja, tarsi jie laukia, kad kažkas atsitiktų“, - sako jis, „ir staiga pamatysite atvėrimą - porą.“ Vienu metu gyvūno vidiniai audiniai sujungia odą, kuriant išėjimą į išorinį pasaulį. „Jis tampa vis didesnis ir didesnis, kol viskas, kas buvo toje kanale, išeina“, jis tęsia. „Ir tada jis pradeda uždaryti. Ir jis uždaromas ir uždaromas, kol jis išnyksta ir jūs nebesate. “

Jo atradimas yra priminimas apie tai, kas yra biologija: pacientų stebėjimas.

"Tiesiog būk atsargiai," jis sako. „Ir tai, ką kiti žmonės praleido, ar neturėjo laiko daryti, arba tiesiog nesivargino“.

Tarp vienos ir dviejų skylių

Kiek Tamm gali pasakyti, tai yra pirmas kartas, kai kas nors stebėjo trumpalaikį išangę. Tai apsunkina mūsų požiūrį į anus išsivystymą, pridedant tai, ką jis mano, gali būti „tarpinis žingsnis“ evoliuciniame procese.

Pasak jo, tiek burnos, tiek išangės, „tai yra žingsnis, kad evoliucija būtų didesnė ir sudėtingesnė“. Be to, gyvūnai negalėjo būti per ilgai, tuo pačiu metu valgyti ir virškinti, o tiesiog ne šūdas, kur jie valgo. Nuo mūsų butelių žarnų protėvių atėjome ilgą kelią. Bet tam tikru metu mūsų evoliucijoje teko pereiti nuo vienos skylės į dvi.

„Klausimas yra išangės klausimas“, - sako Tamm, aiškindamas, kad embrione anusas susidaro audinių sintezės būdu, o ne skirtingai nuo to, ką jis matė karpų želė. Skirtumas yra tas, kad daugumoje gyvūnų, kad sintezė yra nuolatinė: kai anus susidaro embrione, gyvūnas turi jį gyvybei. Tamm keistų būtybių, dėl kokios nors priežasties, atrodo mažiau lemiamos.

„Ši laikina sintezė gali būti nuolatinio išangės, esančios ctenoforuose ir kituose gyvūnuose, žingsnis“, - sako jis.

Norėdamas patvirtinti, ar šie gyvūnai susilieja, kai jaučiasi šie gyvūnai, jis jau ketina naudoti galingus elektronų mikroskopus Woods Hole jūrų biologinėje laboratorijoje. Tačiau vertingesnė už bet kurią mašiną yra Tammo kantrybės dovana. O kai mokosi anusai, humoro jausmas negali pakenkti.

„Jei tiesiog žiūrite, atidžiai, jūs galite pamatyti daug“, - sako jis. „Yogi Berra, nors tai skamba juokinga, jis teisus. Jis turi daug kitų pasakymų. Kaip jei matote kelyje šakę, paimkite jį. Ir jūs nežinote, ar jis kalba apie indą.

Anotacija:

Išsiliejimas ctenofore Mnemiopsis leidyi yra stereotipinis sekų efektoriaus atsakas, kuris vyksta reguliariai ultragarso ritmu. Čia naudoju vaizdo mikroskopą, kad apibūdintume naujas savybes ir ištaisyčiau ankstesnes gastrovazuliarinės sistemos ataskaitas defekacijų metu ir tarp jų. Priešingai nei mokslinėje literatūroje, asmenys, išmatuoti tik per vieną iš dviejų anališkų kanalų, turinčių vienintelę analinę porą. Analinės poros nebuvo matomos kaip nuolatinė struktūra, kaip parodyta vadovėliuose, bet pasirodė išmatose ir po to išnyko. Laiko intervalai tarp pakartotinių išbėrimų atskiruose gyvūnuose priklausė nuo kūno dydžio, nuo ~ 10 min iki mažų lervų iki ~ 1 val. Diferencinio interferencinio kontrasto mikroskopija atskleidė, kad tiek angos porų atidarymas, tiek uždarymas primena grįžtamąjį audinių suliejimo žiedą tarp prijungtų endoderminių ir ektoderminių sluoksnių aboraliniame gale. Taigi M. leidyi individai turi pertrūkiusį išangę ir todėl pertrauką, kuri kartojasi reguliariai. Matomų ančių porų laikinumas M. leidyje yra naujas ir gali parodyti nuolatinio išangės ir per žarnų evoliuciją gyvūnuose. Be to, įstrižainės analinio komplekso veidrodinio vaizdo dimorfizmas atsiranda lervų ctenoforuose, bet ne suaugusiesiems, o tai rodo vystymosi lankstumą analinio komplekso įstrižainės simetrijoje.