Πού βρίσκεται το κεφάλι ενός αστερία;

ΟΙ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΕΣ ΕΛΥΣΑΝ ΕΠΙΤΕΛΟΥΣ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΔΕΚΑΕΤΙΕΣ ΤΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

Η θέση του κεφαλιού του θαλάσσιου αυτού πλάσματος προβληματίζει τους επιστήμονες εδώ και δεκαετίες. Ο αστερίας είναι ένα από τα πιο παράξενα θαλάσσια πλάσματα. Έχει μάτια στην άκρη κάθε χεριού του, αλλά η θέση του κεφαλιού του προβληματίζει τους επιστήμονες εδώ και δεκαετίες.

«Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα σώματα των εχινόδερμων (θαλάσσια ασπόνδυλα, συμπεριλαμβανομένων των αστεριών, των αχινών και των αγγουριών) σχετίζονται με εκείνα άλλων ομάδων ζώων ήταν ένα μακροχρόνιο ερώτημα χωρίς σαφή απάντηση για περίπου όσο καιρό οι άνθρωποι μελετούν αυτά τα ζώα» δήλωσε ο λέκτορας και ειδικός σε θέματα εξέλιξης στο Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον, Jeff Thompson.
Σε αντίθεση με άλλα ζώα, το σώμα των εχινόδερμων είναι διατεταγμένο σε πέντε ίσα τμήματα. Αυτό είναι πολύ διαφορετικό από τη διπλή συμμετρία αριστερά-δεξιά που εμφανίζουν οι άνθρωποι και πολλά άλλα ζώα.
«Στους αμφίπλευρους συγγενείς τους, το σώμα χωρίζεται σε κεφάλι, κορμό και ουρά. Αλλά κοιτάζοντας έναν αστερία, είναι αδύνατο να καταλάβουμε πώς αυτά τα τμήματα σχετίζονται με τα σώματα των αμφίπλευρων ζώων», τόνισε ο Thompson.
ΠΟΥ ΒΡΙΣΚΕΤΑΙ ΤΕΛΙΚΑ
ΤΟ ΚΕΦΑΛΙ ΣΤΟΥΣ ΑΣΤΕΡΙΕΣ
Σε μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature, ο Thompson και οι συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ και στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ προσπάθησαν να απαντήσουν σε αυτό το ερώτημα, διερευνώντας τα σχέδια του σώματος των θαλάσσιων αστεριών σε μοριακό επίπεδο.
«Άλλαξε εντελώς τον τρόπο με τον οποίο σκέφτομαι για αυτή την ομάδα ζώων, την οποία μελετώ την τελευταία δεκαετία της ζωής μου. Με ορισμένα ζώα, όπως οι αστερίες, που μοιάζουν τόσο διαφορετικά από άλλες ομάδες ζώων, ο μόνος τρόπος για να καταλάβουμε πώς το σώμα τους σχετίζεται με το σώμα άλλων ζώων είναι να εξετάσουμε τα γονίδια που ελέγχουν την ανάπτυξή τους» εξήγησε ο Thompson.
Η ομάδα διερεύνησε πώς διαφορετικά γονίδια ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης και της αύξησης ενός μωρού θαλάσσιου αστερία. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν επίσης την τεχνολογία σάρωσης με μικρο-CT για να κατανοήσουν το σχήμα και τη δομή του ζώου με λεπτομέρειες που δεν είχαν παρατηρηθεί ποτέ πριν.
«Όταν συγκρίναμε την έκφραση των γονιδίων του αστερία με άλλες ομάδες ζώων, όπως τα σπονδυλωτά, φάνηκε ότι έλειπε ένα κρίσιμο μέρος του σχεδίου του σώματος. Τα γονίδια που συνήθως εμπλέκονται στη διαμόρφωση του κορμού του ζώου δεν εκφράζονταν στο εκτόδερμα (ectoderm). Φαίνεται ότι ολόκληρο το σχέδιο σώματος των εχινόδερμων είναι περίπου ισοδύναμο με το κεφάλι σε άλλες ομάδες ζώων» ανέφερε ο Thompson.
Αυτό υποδηλώνει ότι, κατά τη διάρκεια της εξέλιξης, οι αστερίες και τα άλλα εχινόδερμα μπορεί να ανέπτυξαν το πενταμερές σώμα τους χάνοντας αυτό το κεντρικό τμήμα του κορμού, επιτρέποντάς τους να κυνηγούν και να τρέφονται διαφορετικά από άλλα ζώα.
«Από την άποψη των προσαρμοστικών πλεονεκτημάτων, η ύπαρξη ενός πενταμερούς συμμετρικού σχεδίου σώματος, σε αντίθεση με ένα αμφίπλευρα συμμετρικό, μπορεί να επέτρεπε στα ζώα να μετακινούνται ή να τρέφονται χωρίς να δεσμεύονται από κάποια συγκεκριμένη κατεύθυνση» συμπλήρωσε.
ΓΙΑΤΙ ΕΙΝΑΙ ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ
ΑΥΤΗ Η ΕΡΕΥΝΑ;
«Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα σώματα μιας ομάδας ζώων σχετίζονται με αυτά των άλλων είναι ζωτικής σημασίας για σχεδόν κάθε πτυχή της εξελικτικής βιολογίας. Ο εντοπισμός δομών που εξελίχθηκαν από έναν κοινό πρόγονο, αυτό που ονομάζουμε ομόλογες δομές, είναι το θεμέλιο του τρόπου κατασκευής των εξελικτικών δέντρων. Με τη σειρά μας, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα εξελικτικά δέντρα για τα πάντα, από τον υπολογισμό των ρυθμών εξέλιξης έως την παρακολούθηση της βιοποικιλότητας για προσπάθειες διατήρησης» τόνισε ο Thompson.
«Νομίζω ότι τα επόμενα βήματα θα είναι να εξερευνήσουμε το μερικές φορές αμφιλεγόμενο αρχείο απολιθωμάτων των εχινόδερμων, για να δούμε αν μπορούμε να βρούμε μεταβατικές μορφές που θα μπορούσαν να ρίξουν περαιτέρω φως στην εξέλιξη των παράξενων σωματικών τους σχεδίων» κατέληξε.