Partea din spate a viermelui își dezvoltă propriul cap, se împerechează

Unii o fac pe orizontală, alții pe verticală, alții pe cale sexuală și alții pe cale sexuală. Apoi, există unele organisme care preferă să crească un fund care se dezvoltă într-un apendice autonom echipat cu propriile antene, ochi și creier. Acest apendice se va desprinde de corpul principal și se va îndepărta, purtând gonade care se vor fuziona cu cele de la alte capete posterioare neîncorporate și vor da naștere unei noi generații.

Aștepta, ce în sistemul științifico-fantastic al filmului B alien star system este chestia asta?

Megasyllis nipponica există cu adevărat pe Pământ. Altfel cunoscut sub numele de viermele verde japonez, se reproduce printr-un proces cunoscut ca stolonizare, care sună ca o creație a unui geniu de groază SF, dar a evoluat în niște viermi anelide (segmentați) pentru a oferi generațiilor viitoare cele mai bune șanse de supraviețuire. Ceea ce era încă un mister (până acum) era exact modul în care acel apendice bizar, sau stolon, își putea forma propriul cap în mijlocul corpului viermelui. Se pare că aceasta este o minune a reglării genelor.

Dar cum?

Condusă de biologul evoluționist și profesorul Toru Miura de la Universitatea din Tokyo, o echipă de oameni de știință a descoperit mecanismul genetic din spatele formării stolonului. Începe cu Genele Hox. Acestea sunt un set de gene care ajută la determinarea segmentelor unui embrion care vor deveni cap, torace, abdomen și așa mai departe. În anelidă viermi ca M. nipponica, diferite gene Hox reglează segmentele care alcătuiesc întregul corp al viermelui.

Miura și colegii săi se așteptau ca activitatea genelor Hox să fie diferită în partea anterioară și posterioară a unui vierme. Ei au descoperit că de fapt nu genele Hox controlează segmentele stolonului, ci dezvoltarea gonadelor care le modifică identitatea. „Aceste descoperiri sugerează că în timpul stolonizării, dezvoltarea gonadelor induce formarea capului unui stolon, fără reglarea în sus a genelor Hox anterioare”, a spus echipa într-un studiu. studiu publicat recent în Scientific Reports.

Partea anterioară, sau stoc, a M. nipponica nu este nici bărbat, nici femeie. Viermele are organe numite primordii de gonad pe partea inferioară a capătului său posterior. Când primordiile încep să se maturizeze în ovocite sau testicule, genele de formare a capului (diferite de genele Hox), care sunt, de asemenea, responsabile pentru formarea unui cap la alte creaturi, devin active în mijlocul corpului stoc.

Acesta este momentul în care stolonul începe să dezvolte un cap. Capul său crește un grup de celule nervoase care servesc drept creier, împreună cu un sistem nervos central care se extinde în tot corpul său. Ochii, antenele și perii de înot ai stolonului apar și ele.

Lăsat în urmă

Înainte ca un stolon să poată decola singur, trebuie să se dezvolte suficient pentru a fi pe deplin capabil să înoate autonom și să-și găsească drumul către un alt stolon de sex opus. Stolonul complet dezvoltat pare ca un extraterestru atașat de restul corpului viermelui. Pe lângă propriul său sistem nervos și ceva comparabil cu un creier, are și două perechi de ochi bombați, două perechi de antene și propriul tub digestiv. Acei ochi sunt măriți dintr-un motiv, deoarece gonada va trebui adesea să navigheze în apele tulburi.

Antenele stolonului pot simți mediul înconjurător, dar cercetătorii sugerează că au o funcție mai importantă – captarea feromonilor eliberați de sexul opus. Stolonul încă nu este o duplicare exactă a stocului. Nu are unele dintre cele mai sofisticate caracteristici ale viermelui, cum ar fi un tub digestiv cu mai multe regiuni specializate, probabil pentru că scopul său este exclusiv de a depune icre. Se stinge la scurt timp după.

Deci, ce ar fi putut face stolonizarea să evolueze în primul rând? Trebuie făcute cercetări suplimentare, dar deocamdată se crede că această capacitate ciudată ar fi putut apărea la unii viermi anelide atunci când genele care dezvoltă capul s-au deplasat mai departe în corp, dar motivul pentru care această schimbare a genelor a evoluat la început este încă. necunoscut.

De asemenea, viermele regenerează stolonii într-un ritm ridicat, ceea ce îi poate oferi și cea mai bună șansă de a-și propaga specia. Țineți-vă de fund.

Rapoarte științifice, 2023. DOI: 10.1038/s41598-023-46358-8