Mix-n-Match-Waffen: Quallen ordnen Gliedmaßen nach Verletzung

Gemeinsamen Mond Gelees haben eine ungewöhnliche Lösung für Verletzungen: Wenn sie Gliedmaßen zu verlieren, nicht sie sie nachwachsen. Stattdessen ordnen sie ihren gesamten Körper, symmetrische trotz des Verlustes zu bleiben.

Dieser "symmetrisierenden" ist eine nie zuvor gesehene Methode der selbst-Reparatur, und eine, die wahrscheinlich Gelees in freier Wildbahn überleben hilft. Quallen sind ein Lieblings-Snack von Meeresschildkröten und Verletzungen sind häufig. Eine 2010 Studie in der Fachzeitschrift Integrative und vergleichbare Biologie festgestellt, dass mindestens ein Drittel der wirbellosen Meerestieren, wie Quallen, zu einem bestimmten Zeitpunkt verletzt werden.

Viele Wirbellose können Gliedmaßen nachwachsen, aber Wissenschaftler hatte nie beobachtet, diese Art der Umstellung vor, sagte Studie Forscher Michael Abrams, ein Student der Biologie und Bioingenieurwesen an der California Institute of Technology (Caltech).

"Wir haben jetzt einen anderen Self-repair-Mechanismus beobachtet," sagte Abrams Leben Wissenschaft. "Es erweitert Art von unserer Definition ein wenig, der selbst-Reparatur." [Siehe vorher und nachher Bilder der selbstheilende Mond Quallen]

Symmetrisch zu bleiben

Die Entdeckung dieser neuen Selbstreparatur Trick war glücklichen Zufälle. Abrams und seine Berater, Caltech Biologie-Professor Lea Goentoro, hatte Pläne für die unsterbliche Qualle (Turritopsis Dohrnii), eine Art zu studieren, die seine Unreife Polyp-Bühne aus Erwachsenenalter, wiederherstellen können, ermöglicht das Tier, auf unbestimmte Zeit zu leben. Die Exemplare bestellt aus Japan, nehmen eine lange Zeit zu erreichen, sagte Abrams waren, und er wollte Praxis Quallen Tierhaltung und Experimente im Voraus. Er bestellte einige Mond Qualle (Aurelia Golden) und begonnen, ihre Fähigkeit zur Selbstreparatur zu testen.

Juvenile Mond Gelees, genannt Ephyrae, sehen aus wie kleine Schneeflocken. Sie sind nur wenige Millimeter im Durchmesser, mit acht symmetrisch angeordneten Armen. Abrams angefangen einige Amputation Experimente an narkotisierten Ephyrae zu sehen, was sie erleben konnte.

"Ziemlich schnell, wir erkannten, dass sie taten etwas ganz anderes als was jemand jemals zuvor gesprochen hatten", sagte Abrams.

Innerhalb von Stunden nach dem Verlust einer Extremität begann die juvenile Gelees drehen ihre restlichen Arme um ihren Körper, ihre verlorenen Symmetrie wieder zu erlangen. Eine Qualle mit vier Armen auf der einen Seite abgeschnitten, innerhalb von vier Tagen sähe wie eine symmetrische Schneeflocke wieder – wenn auch mit halb so viele wie vor Waffen. [Watch the Moon Jellyfish ordnen ihre Gliedmaßen (Video)]

Muskel-Speicher

Je nachdem, wie viele Glieder verloren, zwischen 72 und 96 Prozent von Quallen, die Symmetrie wieder geschafft wurden. Und die Symmetrie war natürlich wichtig für das Überleben: die Quallen, die nicht in Form zu bringen würde wachsen übergroßen Münder und untermaßige Glocken und schmachten auf den Wannenboden. Gelees, die Symmetrie wieder mit weniger Mägen (sie haben in der Regel vier) und Tentakeln aufgrund ihrer verlorenen Teile entwickelt, aber es geschafft, die sonst normalerweise Reifen.

Die offensichtliche Frage war, wie die Gelees ihre körperliche Umstellung geschafft. Die Forscher vermuteten zuerst die Tiere waren wachsen neue Zellen, um ihre verbleibenden Glieder auseinander schieben, so dass die Arme gleichmäßig gesperrt werden würde, oder vielleicht töten aus alten Zellen, die Glieder näher an einem Strang ziehen. Aber eine Suche nach vermehren oder sterben Körperzellen wandte sich nichts. Und wenn die Forscher Zelle Tod und Geburt verhindert, die Gelees noch gelungen, symmetrische geworden.

"Wir haben schließlich zu dem Punkt, wo wir nur die Quallen betäubt um sie nicht zu bewegen, mehr zu bekommen", sagte Abrams.

Keine Bewegung, keine Symmetrie, fanden die Forscher. In der Tat ist es die muskulösen Bewegungen, verursacht durch die Qualle regelmäßige Pulsationen, die Gliedmaßen in Ort um den Körper zu ziehen.

"Es ist irgendwie schön, dass ihre normale schwimmen und Fütterung Prozess führt dazu selbst zu reparieren. Es ist normal,"sagte Abrams. Der Prozess tritt mit so wenig wie zwei verbleibenden Gliedmaßen und bis zu sieben, sagte er.

In der Theorie könnte die Ergebnisse selbstheilende Materialien inspirieren, Abrams sagte.

"Sie brauchen nicht, verloren gegangene Teile wieder aufzubauen", sagte er. "Sie sind einfach reorganisieren, was Sie haben."

Ihre Ergebnisse berichten die Forscher in der Fachzeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences Montag (15. Juni).

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