ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Kretanje bez mišića - na tragu evolucije kontrakcija tijela

Sve  se životinje kreću - gepardi brže, puževi sporije. Mišićne kontrakcije su temelj svih pokreta, barem prema općem mišljenju. No, tu su skupine životinja koje uopće nemaju mišiće , pošto su  se razgranale evolucijskim putem prije nego što je mišićna stanica evoluirala. Međutim, ove životinjske skupine, na primjer, morske spužve, nisu nepokretne. Spužve su u mogućnosti da se kreću bez mišića. Ove kontrakcije su već bile poznate spužvarima u staroj Grčkoj, kao što je opisao Aristotel 350 godina prije Krista.

Skupina znanstvenika na čelu s  profesorom dr. Michael Nickelom sa Friedrich Schiller Sveučilišta u Jeni, istražuje pokrete bez mišića. Znanstvenici sa Instituta za zoologiju i Evolucijske biologije najviše su zainteresirani u evolucijskom aspektu, a posebno ih zanima pitanje: iz kojih evolucijskih prethodnika proizlaze mišićne stanice?

U novoj studiji koja je objavljena u časopisu Journal of Experimental Biology 15. svibnja 2011., evolucijski biolozi daju nove odgovore na pitanje - koje se stanice u spužvi grče? U ovom radu istraživači se oslanjaju na trodimenzionalne slike, koje su stvorene sinkrotronskim zračenjem na bazi rendgenske mikrotomografije. "Ključno obilježje našeg pristupa je korištenje 3D podataka za mjerenje volumena ipovršine naših spužvi", kaže Nickel. "Iako je 3D volumetrijska analiza nadaleko poznata i korištena u tehničkim znanostima, rijetko se koristi u zoologiji, unatoč svojim velikim informacijskim potencijalima." 
 
Nickelov je tim bio u stanju pokazati kako unutarnje i vanjske površine - a time i epitelne stanice, tzv. pinacozytes, uzrokuju jake tjelesne kontrakcije spužve. Konačno, Jena znanstvenici također mogu podmiriti sto godina staru raspravu o uzroku staničnih kontrakcija. Do sada se smatralo kako su vretenaste stanice, kao i epitelne stanice  u tkivu spužve mogući 'kandidati' - ali Jene znanstvenici bi mogli utvrditi pravi pokretač kontrakcije.
 
Nova saznanja istraživača s Jena Sveučilišta donose moguće nove pristupe o evolucijskom razvoju muskulature. "Rani razvoj mišića se do sada nije u potpunosti razumio. Trenutnim znanstvenim spoznajama mišićnih stanica čini se da su se pojavile niotkuda", kazao je Nickel."No, sigurno je tu bilo sustava evolucijskih prethodnika  koji su bili nepoznati do sada."

Spužvine epitelne stanice sada se nalaze na vrhu daljnjih istraživanja evolucijskih biologa. "Postoji mnogo dokaza da spužvine epitelne stanice i mišićne stanice svih ostalih životinja sežu natrag do zajedničkog kontraktilno staničnog prethodnika." U budućnosti će to biti analiziranu međunarodnim suradnjama, također rabeći genome i ekspresije gena povezanih podataka.

Izvor: Friedrich-Schiller-Universitaet Jena 

Podijeli.