Gausiai pamaitinta mikroskopinė gėlavandenė plokščioji kirmėlė gali staigiai pailgėti ir per kelias dienas tapti laikina grandine iš kelių sujungtų klonų. Tokį reiškinį, stebėtą Stenostomum genties kirmėlėse, aprašė Varšuvos universiteto mokslininkų komanda.
Tyrėjai pabrėžia, kad pokyčio nesukelia nauja genetinė mutacija ar DNR persitvarkymas. Vietoj to, dėl maisto gausos persidengia įprasti nelytinio dauginimosi ciklai ir kirmėlė pradeda „auginti“ kitą kloną dar neatsiskyrus ankstesniajam.
Kas iš tiesų vyksta kirmėlės kūne?
Stenostomum kirmėlės dažnai dauginasi nelytiškai, formuodamos naują kūno segmentą su galvos užuomazga, kuri vėliau atsiskiria ir ima gyventi savarankiškai. Šis procesas vadinamas paratomija, o jam vykstant suaktyvėja vystymąsi ir kūno ašių formavimą kontroliuojantys genai.
Eksperimentuose padidinta maisto pasiūla pakeitė „grafiką“: kūnas pailgėdavo taip greitai, kad naujas dauginimosi ciklas startuodavo dar nepasibaigus ankstesniam. Dėl to vienu metu vystėsi keli segmentai, o grandinėje laikinai matydavosi kelios galvos.
Mokslininkai nurodo, kad pirmos galvos požymiai dažniausiai išryškėja maždaug po 2 dienų nuo intensyvaus maitinimo pradžios. Maždaug po 4 dienų ilgiausios grandinės gali siekti 4 ar 5 sujungtus „individus“, dar vadinamus zooidais.
Kodėl grandinės susidaro taip patikimai?
Komanda tyrė kelių rūšių mikroskopinį grobį ir nustatė, kad keturios Stenostomum rūšys stabiliai augo, kai buvo šeriamos vienaląsčiais gėlavandeniais organizmais su žaliais dumbliais. Keičiant grobio kiekį, grandinių susidarymo dažnis ryškiai didėjo, kai maisto būdavo daugiau.
„Labiausiai nustebino, kad šis efektas yra labai patikimas ir lengvai pakartojamas: pakanka kirmėles tris dienas laikyti didelėje konkretaus grobio koncentracijoje, ir grandinės susidaro nuolat“, – sakė Varšuvos universiteto zoologas Ludwikas Gąsiorowskis.
Tyrimo autoriai tokias struktūras vadina parakolonijomis, nes jos primena klonines kolonijas formuojančius gyvūnus, tačiau vėliau vis tiek suyra. Grandinės nėra pastovios: kai seniausia galva užbaigia vystymąsi, jungtys po truputį nutrūksta ir kirmėlės išsiskiria į mažesnes grandinėles arba pavienius individus.
Ar grandinė suteikia pranašumą gamtoje?
Komanda bandė įvertinti, ar buvimas grandinėje duoda tiesioginės naudos, pavyzdžiui, ar sujungti segmentai „dalijasi“ virškinimo darbu. Aiškių įrodymų, kad virškinimas grandinėje taptų kolektyvinis, tyrėjai nepateikė.
Vis dėlto vienos rūšies atveju grandinės laboratoriniuose bandymuose buvo rečiau pasirenkamos plėšrūnų nei pavienės kirmėlės, nors kitos rūšies atveju toks skirtumas nepasitvirtino. Patys autoriai įspėja nepervertinti kelių galvų „sumanaus“ efekto ir svarsto, kad reikšmę gali turėti paprastesnis veiksnys – didesnis bendras kūno dydis ir judėjimui svarbių blakstienėlių gausa.
Šis darbas pateiktas kaip bioRxiv išankstinė publikacija, tad dar nėra praėjęs pilnos recenzavimo procedūros. Nepaisant to, jis įdomus tuo, kad parodo, kaip vien tik aplinkos sąlygos, šiuo atveju maisto gausa, gali per trumpą laiką pakeisti dauginimosi dinamiką ir sukurti į koloniją panašią, bet laikiną kūno struktūrą.