Mořské sasanky, živočichové, kteří při prvním setkání vypadají jako rostliny, jsou schopni střílet jedovatá žihadla závratnou rychlostí. Ve skutečnosti jsou tak extrémně rychlé, že architektura těchto přírodních zbraní nebyla dosud podrobně studována.
V tomto článku se podrobně dozvíte, jak celý tento proces natáčení funguje. Nenechte si nic ujít, protože zde máte ukázku, že složitost může existovat v nejmenších věcech a nejvíce cizí našemu vnímání. Začínáme.
Co je to mořská sasanka?
První věcí bude dozvědět se více o zvířatech, která jsou protagonisty studie.Sasanky jsou cnidari, kteří patří do řádu Actiniaria a jsou příbuzní korálů a medúz. Jak naznačuje jejich jméno, obývají moře; konkrétně na dně, kde díky šlapacímu kotouči přilnou k podkladu nebo skále.
Jsou to osamocené polypy, které se zvedají nad jeho válcovité tělo, aby rozšířily svá chapadla kolem ústní ploténky, kde se nachází otvor do trávicího systému. Právě v těchto chapadlech se nacházejí jejich zbraně, nematocysty.
Nematocysty, vysoce komplexní přírodní zbraně
Nematocysta, také nazývaná cnid, je subcelulární organela vytvořená cnidocyty, buňkami specializovanými na tvorbu těchto žihadel. Vyskytují se u cnidariánů obecně, nejen u sasanek, takže se o nich dočtete i v případě, že dokumentujete například jedovaté medúzy.
Vzhledem k tomu, že jejich cílem je naočkovat jed (nebo se ukotvit na dně oceánu v případě proudu), mají nematocysty tvar tenkého pouzdra připojeného k trubicovému závitu. Některé z nich mají malé hroty, které fungují jako harpuna, to znamená, že snadno proniknou kořist, ale nevyjdou ven.
Ne všechny nematocysty mají spikuly, protože některé jsou vyrobeny tak, aby propíchly kůži kořisti a rychle se stáhly.
Záhada toho, jak mořské sasanky vystřelují žihadla, byla odhalena
Tento proces, při kterém cnidarians vystřelují své nematocysty, je tak rychlý, že jsme měli jen hrubou představu o tom, jak to funguje u mořských sasanek. V červnu 2022 byl plně detailní, jak mechanismus, tak architektura, jak je uvedeno ve studii publikované v časopise Nature.
Druh použitý pro experiment byl Nematostella vectensis, původem ze slaných lagun a mělkých ústí řek u západního pobřeží Spojených států.Jeho chapadla jsou vyzbrojena stovkami jedovatých žihadel (nematocyst), které této mořské sasance pomáhají lovit svou kořist, včetně krevet a planktonu v jejím prostředí.
Nematostella vectensis je schopna chytit potravu za setinu sekundy. Jak si dokážete představit, bylo potřeba trochu vynalézavosti a moderních technologií, aby byl celý proces zhodnocen do detailu.
Mechanika spouštění nematocyst
K zaznamenání celého procesu, kterým tyto mořské sasanky zahájily své bodnutí, použili vědci fluorescenční barvivo naočkované do těl zvířat a technologii rastrovací elektronové mikroskopie. Takto dosáhli trojrozměrné rekonstrukce celého procesu.
Vlákno, které se vynoří z bodnutí, má na starosti naočkování jedu. Než opustí nematocyt, je stočen kolem centrální osy. Tato osa je ta, která je spouštěna mechanickými podněty, natahuje se a otáčí se jako ponožka.Díky tomuto impulsu se vlákno obsahující jed rozběhne ke konci hřídele a spolu s ním vstoupí do těla své oběti.
Rychlost vypouštění nematocysty je způsobena nárůstem osmotického tlaku uvnitř pouzdra.
Jakmile mořská sasanka Nematostella vectensis vystřelí žihadlo tímto způsobem, ztratí ho. Pak musí jeden znovu vytvořit, proces prováděný buňkami zvanými nematocyty. To jsou také kapsle, které explodují, aby uvolnily nematocystu.
Význam tohoto objevu
Tato studie demonstruje složitost spouštěcího mechanismu nematocysty, která funguje jako samosestavená biologická mikrostruktura. Detailní poznání celého tohoto procesu nejenže odhaluje další tajemství přírody, ale také otevírá celý obor, ve kterém ji lidé opět napodobují, aby zlepšili naše životy.
Tyto vysoce sofistikované organely tvoří ideální model pro zařízení v mikroměřítku. Lékařské technologii by například velmi prospělo zařízení v mikroskopickém měřítku, které vystřeluje látky při určitých podnětech.
V tomto typu studií existuje důkaz, že musíme pokračovat v hledání v těch rovinách, které jsou mimo naše vnímání. Osvobození se od myšlenky, že jsme nejsložitější bytosti na Zemi, je klíčem k tomu, abychom i nadále rozuměli světu a zlepšovali naše životy.
