Учёные выяснили, как гидра каждый раз разрывает рот перед едой
Крошечное пресноводное животное, известное как гидра, должно вспарывать свою кожу рта каждый раз, чтобы поесть. Новое исследование учёных наконец-то показало, как гидра умудряется это делать. Такой необычный процесс влечёт за собой изменения в клетках кожи рта гидры, позволяя растягивать и разрывать ткань на части.
"Тот факт, что клетки способны растягиваться для образования ротового отверстия, которое иногда даже шире, чем тело гидры, действительно поражает", — отмечает в пресс-релизе ведущий автор исследования Ева Мари Коллинз (Eva-Marie Collins), биофизик из Университета Калифорнии.
Трансгенная гидра позволила учёным проследить за движениями внешних (зелёные) и внутренних слоёв клеток (розовые)
(иллюстрация Callen Hyland, UC San Diego).
Длина тела гидры составляет 1-20 миллиметров, иногда чуть больше. Её тело имеет трубковидную форму. В передней части находится ротовое отверстие, которое окружено венчиком, состоящим из 5-12 щупалец. Гидры являются хищными существами, питающимися, например, инфузориями или мелкими креветками.
Для того чтобы поймать свою добычу, она расставляет щупальца, формируя своеобразную сеть. Проплывающая мимо жертва задевает щупальца, и далее яд стрекательных клеток парализует её.
Ранее исследователи полагали, что клетки каким-то образом передвигаются, чтобы появлялся рот
(иллюстрация Carter, Hyland et al./Biophysical Journal).
Затем особая группа клеток разделяется на две части, чтобы появился рот, и гидра начинает всасывать свой обед. После того как еда частично усваивается, гидра снова вспарывает свой рот, чтобы "выплюнуть" остатки еды. А затем пресноводное животное запечатывает отверстие обратно, затягивая его тканью, и ждёт следующей креветки или другой еды.
Долгое время учёные не понимали, каким образом гидре удаётся так распарывать свою кожу.
Коллинз и её команда с помощью методов генетической инженерии сделали так, что два слоя кожи животного светились. Это помогло продемонстрировать то, как их рты и другие части тела работали на клеточном уровне.
Освещённая таким образом кожа гидры продемонстрировала, что клетки животного меняют свою форму, а не передвигаются, когда рот открывается.
Исследователи определили, что процесс образования рта у гидры схож с тем, как, например, у людей мышцы в радужной оболочке сужают или расширяют наш зрачок. Учёные провели эксперимент и дали "попробовать" гидре хлорид магния, который расслабляет мышцы. В результате она не смогла открыть свой рот.
Отметим, что ни одно известное существо на Земле не питается таким необычным способом. Учёные задаются вопросом, почему же гидры используют такой странный способ принятия пищи? "Мы действительно не знаем ответа, но это очень интересный вопрос", — говорит Коллинз.
В настоящий момент учёные пытаются найти ответ, исследуя, каковы физиологические последствия изменения формы для клеток гидры.
Результаты исследования опубликованы в издании Biophysical Journal.
