Meritähdellä ei ole päätä

 

Kuva: Adult Patiria

Joel Kontinen

Meritähdillä ei ole vartaloa - vain iso puristettu pää.  Meritähtien geenien ilmentymismallit paljastavat yllättävän vastauksen kysymykseen siitä, kuinka ne ovat kehittäneet epätavallisen kehonsa.

 Tutkijat, jotka yrittävät selvittää, missä meritähdin pää on, ovat tulleet hämmästyttävään johtopäätökseen: se on käytännössä koko eläin. Tämän pitkäaikaisen mysteerin ratkaisemisen lisäksi löydös auttaa ymmärtämään, kuinka oletettu evoluutio saa aikaan eläinmuotojen dramaattisen monimuotoisuuden maan päällä.

Meritähti kuuluu piikkinahkaisten eläinryhmään, johon kuuluvat merisiilit ja merikurkut. Niiden omituiset muodot ovat hämmentäneet biologeja pitkään. Useimmilla eläimillä ja ihmisillä on selkeä pää- ja hännänpää, ja symmetriaviiva kulkee pitkin ruumiinosaa jakaen sen kahteen peilikuvapuoliskoon.

Eläimiä, joilla on tämä kaksipuolinen symmetria, kutsutaan bilaterioiksi. Piikkinahkaisilla sen sijaan on viisi symmetriaviivaa, jotka säteilevät keskipisteestä, eikä niissä ole fyysisesti ilmeistä päätä tai häntää.

Silti ne ovat läheistä sukua muille eläimille ja kehittyivät evolution mukaan bilateriaalisesta esi-isästä. Jopa niiden toukat ovat molemminpuolisesti symmetrisiä, ja ne organisoivat myöhemmin radikaalisti uudelleen ruumiinsa muuttuessaan aikuisiksi. Näiden syvällisten erojen vuoksi tutkijoiden on vaikea löytää ja verrata vastaavia ruumiinosia kaksinahkaisissa tutkiakseen piikkinahkaisten kehitystä.

"Morfologia ei voi kertoa sinulle juuri mitään", sanoo Laurent Formery Stanfordin yliopistosta Kaliforniassa. "Se on aivan liian outoa." Formery ja hänen kollegansa päättivät tarkastella joukkoa geenejä, joiden tiedetään ohjaavan kaikkien bilateraalisten pää-häntä-organisaatiota. Näissä eläimissä nämä geenit ovat siinä järjestyksessä, kun ne ovat evoluution mukaan kehittäneet epätavallisen kehonsa,

Lähde; ;

Claire Ainsworth. 2023. , Starfish don't have a body - they're just a big squished head, New Scientist  1.  11.  

Älykästä suunnittelua meritähdessä - sillä on timantinkaltainen rakenne.

 

Kuva: Adrian Pingstone, public domain. 

Joel Kontinen 

Jotkut hauraasta materiaalista tehdyt meritähdet vahvistavat itseään arkkitehtonisilla tempuilla. Meritähdin ihon alla on luuranko, joka koostuu kivikasveista, joita kutsutaan ossicleiksi ja jotka koostuvat enimmäkseen kalsiitista. Kalsiitti on yleensä hauras, ja vielä enemmän, kun se on huokoista. Mutta nuhjuisen meritähden (Protoreaster nodosus) reikäiset luut vahvistuvat odottamattoman sisäisen järjestelyn ansiosta, tutkijat raportoivat 11. helmikuuta Sciencessä.

 "Kun näimme rakenteen ensimmäisen kerran, olimme todella hämmästyneitä", sanoo Ling Li, materiaalitutkija Virginia Techistä Blacksburgissa. Näyttää siltä, ​​​​että se on tulostettu 3D-tulostuksessa, hän sanoo.

 Li ja kollegat käyttivät elektronimikroskooppia lähentääkseen useiden kymmenien kuolleiden meritähtien luut. 50 mikrometrin mittakaavassa, noin puolet ihmisen hiuksen leveydestä, jokaisen luuston näennäisesti piirteetön runko väistyy. Lähentäminen kuoppaisiin kasvaimiin, joita kutsutaan ossicleiksi), jotka muodostavat pyöreän meritähden luurangon, paljastaa verkkomaisen rakenteen, joka on samanlainen kuin hiiliatomien järjestely timantissa. Tämä järjestely vahvistaa luita, jotka ovat pääosin kalsiitista, suhteellisen heikosta mineraalista.

Mutta timanttimainen hila ei yksinään selitä täysin, kuinka luut pysyvät vahvoina. Tässä hilassa kalsiitin muodostavilla atomeilla on oma kuvionsa, joka muistuttaa sarjaa päällekkäisiä kuusikulmioita.

Tämä kuvio vaikuttaa myös kalsiitin lujuuteen. Yleensä mineraalin vahvuus ei ole tasainen kaikkiin suuntiin. Joten kalsiitin työntäminen joihinkin suuntiin rikkoo sen todennäköisemmin kuin voima muista suunnista. Luuosissa atomikuvio ja timanttimainen hila asettuvat kohdakkain tavalla, joka kompensoi kalsiitin luontaista heikkoutta.

On evolutionistienmukaan mysteeri, kuinka eläimet tekevät timanttimaisen hilan. Li:n tiimi tutkii eläviä pyöreitä meritähtiä ja tutkii luun muodostumisen kemiaa. Sen ymmärtäminen, kuinka meritähti rakentavat luunsa, voi antaa oivalluksia vahvempien huokoisten materiaalien, mukaan lukien keramiikan, luomiseen.

Tässä eläimessä näkyy biomimetiikasta eli luonnossa olevien asioiden jäljittely, josta on tullut aikamme kärkitiedettä.

Tutkijat ovat myös löytäneet käyttöä majavan turkille, kissan viiksille, linnun siiville, vedenpuhdistin suoraan luonnosta, keihäsrauskulle, fiksu kasville, kerää joka kosteutta ilmasta ja hirvittävästä moolokista, joka nostaa kosteutta kuivasta maasta.

Lähde:

Wilke. Carolyn. 2022, A diamondlike structure gives some starfish skeletons their strength Science News 10-2. 

Meritähti näkee sinut älykkäästi suunnitelluilla verkkosilmillään

Kuva: Adrian Pingstone, Public domain.



Joel Kontinen

Eläintieteilijät luulivat, että meritähti turvautuu ensisijaisesti hajuaistiinsa suunnistaessaan valtameren pohjassa, mutta tuoreet havainnot viittaavat siihen, että tämä pikku otus näkee joka suuntaan, myös syvällä meren pohjassa ja silloin, kun aurinko piileskelee pilven takana.

Meritähdellä on sakaroidensa päässä verkkosilmiä, joita voi olla viitisenkymmentä.

Silmät eivät ole yhtä tehokkaita kuin meillä, mutta meritähden vetiseen maailmaan se sopivat mainiosti.

Verkkosilmät aiheuttavat darvinisteille ongelmia, koska ne ilmaantuivat evoluution maailmaan liian varhain.

Esimerkiksi trilobiiteilla oli kadehdittavan tehokkaat silmät.

Nykyisin vaikkapa banaanikärpänen pystyy väistämän saalistajia riittävän ripeästi turvautumalla ärsykkeisiin, joita se havaitsee verkkosilmillään.

Lähde:

Geggel, Laura. 2018. Starfish Can See You … with Their Arm-Eyes. Live Science (7.2.).