Ти и аз веднъж сме смятали за най-дълго живите организми на Земята и вече имаше един безсмъртен. Но сега ще ви разкажа за още един безсмъртен организъм.
Те започват да говорят за безсмъртието на хидрата още през 19 век. Но хипотезата е доказана едва в края на 20-ти. Експериментално Даниел Мартинес демонстрира, че поради високия си регенеративен капацитет някои видове хидри са безсмъртни. За кратко време тялото им може да възстанови отделни части. Поради тези характеристики, през последните години хидра се използва като моделен обект за изучаване на процесите на регенерация и морфогенеза.
Нека разберем повече за това …
Хидрата е малко невероятно създание и както се оказа, всъщност е безсмъртно създание. Хидрата е най-известна с факта, че ако я разрежете на няколко части, в крайна сметка те ще прераснат в нови хидри.
Тялото на хидра е торба със стена от два слоя клетки (ектодерма и ендодерма). Тя е с цилиндрична форма, в предния край на тялото, върху периоралния конус, има уста, заобиколена от корола от 5-12 пипала. При някои видове тялото е разделено на ствол и стъбло. В задната част на тялото (стъблото) е крак (подметка), с негова помощ хидра се движи и закрепва.
В древногръцката митология фантастичното създание Хидра от Лерней е чудовищна деветглава змия, която се е считала за непобедима, защото на мястото на отсечените глави растат нови и затова Херкулес е трябвало да я унищожи с големи усилия. В природата има малко водно животно, сходно по своите качества, което гордо носи името "хидра" в чест на своя митологичен "прародител"
Промоционално видео:
В горната част на цилиндричното тяло на хидрата, дължина само 1-2 см, има устие, заобиколено от джанта от 5–12 малки пипала, с помощта на които тя постоянно ловува плячка и които имат способността да се регенерират по същия начин като лъчите на морските звезди, ако тези пипалата са отрязани или откъснати.
Тази способност на хидрите очарова учените от векове. Регенеративните възможности на хидрите обаче се оказаха много по-сложни и невероятни - нещо от сферата на фантазията. Според учени от Калифорнийския университет в Бъркли това създание е в състояние да пресъздаде тялото си дори след като е завъртяно в месомелачка.
Целта на проучването, ръководено от Улрих Технау, беше да се установи до каква степен се разширява регенеративният капацитет на хидрите. Най-удивителното е, че след като премина през ножовете на месомелачка, хидра, смачкана в пюре, беше достатъчна за запазената глава, а след това нейното хидра тяло започна да се образува наново. Главата отговаряше за изпращането на непрекъснати сигнали до клетките на останалата част от тялото, нареждайки им къде трябва да отидат и в коя част от тялото в крайна сметка ще се превърнат.
Освен това учените са установили, че след като се търкалят през месомелачка, малки останки от клетки на хидра глава се разпръскват по останките на тялото и няколко нови независими индивида постепенно израстват от тях. По този начин животното не само се поправи, то може да се превърне в няколко хидра. Тези необичайни характеристики правят хидрата същество, което е почти невъзможно да се унищожи.
Когато се разрязва на няколко парчета, всяко парче възстановява „главата” и „крака”, запазвайки първоначалната полярност - устата и пипалата се развиват от страната, която е по-близо до устния край на тялото, а стъблото и ходилото от аборалната страна на фрагмента. Целият организъм може да бъде възстановен от отделни малки парчета от тялото (по-малко от 1/100 от обема), от парчета пипала, както и от суспензия на клетки.
Хидрата може да бъде регенерирана от клетъчна суспензия, получена чрез мацерация (например чрез разтриване на хидрата през мелничен газ). Експериментите показват, че образуването на агрегат от около 300 епителни мускулни клетки е достатъчно за възстановяване на главата. Доказано е, че е възможно регенериране на нормален организъм от клетки от един слой (само ектодерма или само ендодерма).
Ако изрежете фрагмент от страничната страна на тялото на хидрата и го слеете с тялото на друга хидра, тогава са възможни три резултата от експеримента: 1) фрагментът напълно се слива с тялото на реципиента; 2) фрагментът образува издатина, в края на която се развива „глава” (тоест се превръща в бъбрек); 3) фрагментът образува изпъкналост, в края на която се образува "крак". Оказа се, че процентът на образуване на главата е по-висок, колкото по-близо до главата на донора фрагментът се взема за трансплантация и колкото по-далеч от главата на получателя се поставя. Тези и подобни експерименти доведоха до постулацията за съществуването на четири вещества-морфогени, които регулират регенерацията - активатора и инхибитора на "главата" и активатора и инхибитора на "крака". Тези вещества, съгласно този модел на регенерация, образуват концентрационни градиенти: в областта на "главата" на нормален полип концентрацията е максимална като активатор, т.е.и инхибитора на главата, а в областта на "крака" - максималната концентрация както на активатора, така и на инхибитора на крака. Всички те всъщност бяха открити.
В края на 19 век е изложена хипотеза за теоретичното безсмъртие на хидрата, която те се опитват научно да докажат или опровергаят през целия 20 век. През 1997 г. хипотезата е доказана експериментално от Даниел Мартинес. Експериментът продължи около четири години и показа, че няма смъртност сред трите групи хидри поради стареене. Смята се, че „безсмъртието“на хидрите е пряко свързано с високата им регенеративна способност.
Преди настъпването на зимата, след прехода към сексуално възпроизводство и съзряване на спящите етапи, хидрите умират в резервоарите на средната зона. Очевидно това не се дължи на липса на храна или на прякото въздействие на други неблагоприятни фактори. Това показва, че хидрите имат някои механизми на стареене, причината за които е сексуалното възпроизвеждане.
Е, още няколко безсмъртни:
Американски омар
Този тип омари имат самолекуваща се ДНК. Специален ензим, наречен теломераза, им пречи да стареят. Учените изчисляват, че най-старият намерен омар е на 140 години и не е показал никакви признаци на стареене. Смята се, че американските омари са биологично безсмъртни и умират от външни причини.
HeLa клетки
За разлика от обикновените клетки, тези клетки имат уникалната способност да делят безкраен брой пъти. Това разделение е възможно благодарение на същия ензим теломераза: той изгражда теломери в краищата на ДНК на хромозомите. Те са открити за първи път при рак на шийката на матката на Хенриета Лакс през 1951г. Клетките на HeLa сега се използват за изследване на рак, СПИН и много други заболявания и различни вещества.