Ty a já jsme kdysi považovali za nejdéle žijící organismy na Zemi a už tam byl jeden nesmrtelný. Ale teď vám řeknu o dalším nesmrtelném organismu.
V 19. století začali mluvit o nesmrtelnosti hydry. Hypotéza se však prokázala až na konci 20. let. Experimentálně Daniel Martinez demonstroval, že kvůli jejich vysoké regenerační kapacitě jsou některé typy hydrů nesmrtelné. Jejich tělo dokáže v krátké době obnovit jednotlivé části. Díky těmto vlastnostem byla v posledních letech hydra používána jako modelový objekt pro studium procesů regenerace a morfogeneze.
Pojďme se o tom dozvědět více …
Hydra je malé úžasné stvoření a, jak se ukázalo, ve skutečnosti je nesmrtelné stvoření. Hydra je nejlépe známá tím, že když ji nakrájíte na několik částí, nakonec dorostou do nových hydrů.
Tělo hydry je pytel se stěnou ze dvou vrstev buněk (ektoderma a endoderma). Je válcovitého tvaru, na předním konci těla, na periorálním kuželu, ústa obklopená rohovkou 5-12 chapadel. U některých druhů je tělo rozděleno na kmen a kmen. Na zadním konci těla (stopce) je noha (podešev), pomocí které se hydra pohybuje a připevňuje.
Ve starověké řecké mytologii byl fantastický tvor Hydra z Lernaeusu monstrózním hadem s devíti hlavami, který byl považován za neporazitelný, protože na místě nasekaných hlav rostly nové, a proto Hercules musel vynaložit velké úsilí, aby ho zničil. V přírodě je malé vodní zvíře podobné svými vlastnostmi, které hrdě nese jméno „hydra“na počest svého mytologického „předka“.
Propagační video:
V horní části válcového těla hydry, jen 1–2 cm dlouhé, se nachází ústa obklopená okrajem 5–12 malých chapadel, pomocí nichž neustále loví kořist a která mají schopnost regenerovat stejným způsobem jako paprsky mořských hvězd, pokud tyto chapadla jsou odříznuta nebo odtržena.
Tato schopnost hydrů fascinovala vědce po staletí. Regenerační schopnosti hydrů se však ukázaly být mnohem složitější a úžasnější - něco z říše fantazie. Podle vědců z University of California v Berkeley je tato bytost schopna obnovit své tělo i poté, co byla otočena v mlýnku na maso.
Cílem studie, vedené Ulrichem Technauem, bylo zjistit, do jaké míry se regenerační kapacita vodních toků rozšiřuje. Nejúžasnější věc je, že poté, co prošla noži mlýnku na maso, hydra rozdrcená v pyré stačila na zachovanou hlavu, a pak se její hydra tělo začalo znovu tvořit. Hlava byla zodpovědná za vyslání nepřetržitých signálů do buněk zbytku těla, aby jim nařídila, kam mají jít, a do které části těla se nakonec promění.
Vědci navíc zjistili, že po převinutí mlýnkem na maso jsou na zbytcích těla rozptýleny malé agregáty hlav hydra a z nich postupně vyrůstá několik nových nezávislých jedinců. Zvíře se tedy neopravovalo samo o sobě, mohlo se proměnit v několik hydrů. Tyto neobvyklé vlastnosti dělají z hydry tvor, který je téměř nemožné zničit.
Při průřezu na několik částí obnovuje každá část „hlavu“a „nohu“, přičemž zachovává původní polaritu - ústa a chapadla se vyvíjejí na straně, která byla blíže ústnímu konci těla, a stonku a podešvi na aborální straně fragmentu. Celý organismus lze obnovit z jednotlivých malých částí těla (méně než 1/100 objemu), z kousků chapadel a také ze suspenze buněk.
Hydra může být regenerována z buněčné suspenze získané macerací (například protíráním hydry mlýnem). Pokusy ukázaly, že vytvoření agregátu asi 300 buněk epiteliálního svalu je dostatečné k obnovení hlavy. Ukázalo se, že regenerace normálního organismu je možná z buněk jedné vrstvy (pouze ektodermu nebo pouze endodermu).
Pokud vyříznete fragment ze strany těla hydry a spojíte jej s tělem jiné hydry, pak jsou možné tři výsledky experimentu: 1) fragment se zcela spojí s tělem příjemce; 2) fragment tvoří výstupek, na jehož konci se vytvoří „hlava“(to znamená, že se změní v ledvinu); 3) fragment tvoří výstupek, na jehož konci je vytvořena „noha“. Ukázalo se, že procento tvorby hlavy je vyšší, čím blíže k hlavě dárce je fragment odebrán k transplantaci a dále od hlavy příjemce je umístěn. Tyto a podobné experimenty vedly k postulaci existence čtyř látek - morfogenů, které regulují regeneraci - aktivátor a inhibitor „hlavy“a aktivátor a inhibitor „nohy“. Tyto látky podle tohoto regeneračního modelu vytvářejí koncentrační gradienty: v oblasti „hlavy“normálního polypu je koncentrace maximální jako aktivátor,a inhibitorem hlavy a v oblasti "nohy" - maximální koncentrace aktivátoru i inhibitoru nohy. Všichni byli skutečně objeveni.
Koncem 19. století byla předložena hypotéza o teoretické nesmrtelnosti hydry, kterou se pokusili vědecky dokázat nebo vyvrátit v průběhu 20. století. V roce 1997 byla hypotéza experimentálně prokázána Danielem Martinezem. Experiment trval asi čtyři roky a ukázal, že mezi těmito třemi skupinami hydrů nebyla žádná úmrtnost na stárnutí. Má se za to, že „nesmrtelnost“hydrů přímo souvisí s jejich vysokou regenerační schopností.
Před začátkem zimy, po přechodu na sexuální reprodukci a zrání spících fází, hynou hydra v nádržích střední zóny. Zjevně to není způsobeno nedostatkem jídla nebo přímým dopadem jiných nepříznivých faktorů. To však naznačuje, že hydry mají určité mechanismy stárnutí, jejichž příčinou je sexuální reprodukce.
No, ještě pár nesmrtelných:
Americký humr
Tento druh humra má samoléčitelnou DNA. Speciální enzym zvaný telomeráza jim zabraňuje stárnutí. Vědci odhadují, že nejstarší nalezený humr je 140 let starý a nevykazoval žádné známky stárnutí. Věří se, že američtí humři jsou biologicky nesmrtelní a umírají na vnější příčiny.
HeLa buňky
Na rozdíl od běžných buněk mají tyto buňky jedinečnou schopnost rozdělit nekonečný početkrát. Toto dělení je možné díky stejné enzymové telomeráze: buduje telomery na koncích DNA chromozomů. Poprvé byly objeveny u rakoviny děložního hrdla Henrietta Lacks v roce 1951. HeLa buňky se nyní používají ke studiu rakoviny, AIDS a mnoha dalších nemocí a různých látek.