Odkrivanje živali z izginotjem Anus konča 160-letno igro skrivanja in iskanja

Klasična otroška knjiga Vsakdo se izkaže se konča z vzvratno risbo otroka in nekaterimi živalmi, ki poudarjajo tisto, kar vsi intuitivno vemo. Toda prebavne sisteme vzamemo za samoumevno. Prve živali so uporabile isto luknjo za jedo in iztrebljanje, nekatere pa še vedno. Kot je nedavno odkril en morski biolog, ima vsaj eden anus prikaže se samo, ko se pojavi.

Ta "prehodni" anus, ki izgine po kvarenju, so odkrili v morski živali, imenovani bradavičasti želejev želez, profesor emeritus univerze v Bostonu in raziskovalec Woods Hole Marine Biological Laboratory Sidney L. Tamm, ki je objavil svoj študij v Biologija nevretenčarjev nedavno. Te pregledne živali, znane tudi kot „morski orehi“, spadajo v skupino, imenovano ctenofori (ka- t deset -o- fores) in plavati v zahodnem Atlantiku. Naše ideje o evoluciji anusa motijo, ker poznamo samo dve vrsti živali: tiste z eno luknjo in tiste z dvema.

Stvar je v tem, da so ctenofore preučevali že od 19. stoletja. Takrat so znanstveniki opazili, da imajo »skozi črevesje«, kar pomeni, da se izločajo iz različnih lukenj, kot smo mi. Druge živali, kot so meduze, imajo "luknjico" z eno luknjo, skozi katero jedo in sprošča odpadke skozi isto odprtino. Nekako se zdi, da v 160 letih opazovanj nihče ni opazil, da se je ena stran bradavičastega želeja skozi črevo pojavila šele, ko je to bilo potrebno.

"Je Yogi Berra, ki to pojasnjuje," pravi Tamm Inverse. „To pomeni, da lahko veliko opazujete samo z iskanjem. Preden nihče ni skrbno pogledal."

Pomen opazovanja

Tamm že dlje časa preučuje te živali, vendar jih "nikoli ni zanimalo", kako se hranijo do nedavne "zamenjave" na področju ctenoforja. Leta 2016 so bili znanstveniki na konferenci, imenovani Ctenopalooza, navdušeni s posnetki, ki kažejo, da imajo živali tako usta kot anus. »Če ljudje ne vidijo tega videa, ne bodo verjeli,« je vdrl dr. Matsumoto, morski biolog, Znanost. Toda to sploh ni bilo presenetljivo, je povedala Tamm in napisala ogreti odgovor, da so znanstveniki to vedeli že od petdesetih let prejšnjega stoletja.

"Zaradi te zamenjave sem ga podrobneje pogledal, zato sem našel ta anus, ki je prišel in hodil," pravi.

Tamm je opazoval posamezne bradavičke želatinastih želejev, ki so zaznamovale interludo med vsakim iztrebljenjem, "da bi dobili ritem ritme." S časovno desnim rokom je vedel, kdaj naj se poveča z močnim mikroskopom. Ko se je povečal na analnem kanalu, na prozorni cevi se nabirajo delci odpadkov, je odkril nekaj neprimerljivega.

"Vrteče se okoli in krožijo, kot da čakajo, da se nekaj zgodi," pravi, "in naenkrat vidite odprtino - pore." Naenkrat se notranja tkiva živali spajajo s kožo., ki ustvarja prehod v zunanji svet. »Vse večji in vse večji, dokler ni vse, kar je bilo v kanalu,« nadaljuje. »In potem se začne zapirati. In zapre se in zapre, dokler končno ne izgine in ga ne vidite več. «

Njegovo odkritje je opomnik o tem, kaj je vse o biologiji: opazovanje bolnikov.

"Samo bodi previden," on reče. "In to je tisto, kar so drugi ljudje zamudili ali pa niso imeli časa za to, ali pa se niso trudili."

Med eno in dvema luknjama

Kar lahko Tamm pove, je to prvič, da je kdo opazil prehodni anus. To otežuje naš pogled na to, kako se je anus razvil, in dodal, da je to, kar misli, lahko »vmesni korak« v evolucijskem procesu.

Rekel je, da imata tako usta kot anus, "napredek za večanje in zapletenost" v smislu evolucije. Brez nje živali ne bi mogle biti predolgo, jesti in prebavljati ob istem času, in dobesedno ne sranje, kjer jedo. Dolgo smo prišli od naših prednikov. Toda na neki točki naše evolucije smo morali narediti prehod iz ene luknje na dve.

»Pridobivanje anusa je vprašanje,« pravi Tamm, pri čemer pojasnjuje, da se v zarodku anus oblikuje skozi fuzijo tkiva, kar ni podobno tistemu, kar je videl v bradavičastem želeju. Razlika je v tem, da je pri večini živali ta fuzija trajna: Ko se v zarodku oblikuje anus, ima žival življenje. Tammova čudna bitja so iz kakršnega koli razloga manj odločilna.

"Ta začasna fuzija je lahko korak v stalnem anusu v ctenophores in drugih živalih," pravi.

Da bi potrdili, ali se dejanska fuzija dogaja, ko te živali iztrebljajo, že načrtuje uporabo močnih elektronskih mikroskopov v Bios laboratoriju Woods Hole. Vendar pa je dragocenejši od vsakega stroja Tammov dar potrpežljivosti. In ko vaši učijo anuse, tudi smisel za humor ne more boleti.

»Če pogledate, pazljivo, lahko vidite veliko,« pravi. »Yogi Berra, čeprav zveni smešno, je imel prav. Ima veliko drugih besed. Kot če vidiš vilico na cesti, jo vzemi. In ne veste, če govori o pripomočku."

Izvleček:

Defekacija v ctenoforju Mnemiopsis leidyi je stereotipizirano zaporedje efektorskih odzivov, ki se pojavljajo z rednim ultradianskim ritmom. Tu sem uporabil video mikroskopijo za opis novih značilnosti in popravila prejšnjih poročil o gastrovaskularnem sistemu med in med iztrebljenjem. V nasprotju z znanstveno literaturo so posamezniki iztrebljali le preko enega od dveh analnih kanalov, ki imata edino analno pore. Analne pore niso bile vidne kot trajna struktura, kot je prikazana v učbenikih, ampak so se pojavile pri iztrebljanju in so nato izginile. Časovni intervali med ponavljajočimi se defekcijami pri posameznih živalih so bili odvisni od velikosti telesa, ki sega od ~ 10 min pri majhnih ličinkah do ~ 1 ure pri velikih odraslih. Diferenčna kontrastna mikroskopija z interferenco je pokazala, da sta tako odprtina kot zapiranje analne pore podobna reverzibilnemu obroču fuzije tkiva med aplikiranimi endodermalnimi in ektodermalnimi plasti na aboralnem koncu. Tako se zdi, da imajo posamezniki M. leidyi intermitentni anus in s tem intermitentno prebojno črevo, ki se ponavljajo v rednih intervalih. Časnost vidne analne pore v M. leidyi je nova in lahko osvetli evolucijo stalnega anusa in skozi črevo v živalih. Poleg tega se pojavlja dimorfizem zrcalne slike diagonalnega analnega kompleksa v larvinih ctenoforih, vendar ne pri odraslih, kar kaže na razvojno prožnost diagonalne simetrije analnega kompleksa.