Това същество може да отпечатва 3D части от тялото си

Повечето хора никога няма да видят многочетинести червеи в дивата природа, но според ново проучване, изучаването им, може някой ден да е от полза за вас или за някой, когото познавате.

Многочетинести червеи – известни още като полихети – са соленоводни червеи със сложни, подобни на косми структури; при някои видове те позволяват на животните да плуват през открития океан или да „ходят“ по морското дъно.

„Една от причините, поради които се интересуваме от многочетинестите червеи, е, че те са чудесни модели за регенерационна биология“, казва Флориан Райбъл, молекулярен биолог във Виенския университет в Австрия. „Те всъщност могат да регенерират по-голямата част от тялото си и могат да правят това много добре в сравнение с други [физиологични] системи.“

Докато по-голямата част от изследванията са фокусирани върху тези регенеративни суперсили, един от постдокторантите на Райбъл по това време, Киоджиро Икеда, случайно забелязва нещо особено на молекулярно ниво, използвайки електронна микроскопия и томография.

Разглеждайки по-отблизо вида, известен като Platynereis dumerilii, Икеда забелязва, че навсякъде, където червеят има четинки, той има и една клетка, известна като хетобласт. По-конкретно, този хетобласт има издатина, която многократно се удължава и след това се прибира, отлагайки материал, известен като хитин, в процеса на изграждане на всяка отделна четина.

„Ние някак си мислим, че тези издатини действат като 3D принтер“, казва Райбъл, старши автор на проучване, описващо откритието в Nature Communications миналата година. „Всяка отделна четина е направена от една клетка.“

Изненадващо, Райбъл казва, че има „поразителен паралел“ между геометрията на хетобластите на многочетинестия червей и сензорните клетки, намиращи се във вътрешното ухо на хора и други гръбначни животни. А това означава, че освен че учи учените на регенерация, системата на многочетинести червеи може да служи като заместител на такива клетки, което ни позволява да изучаваме състояния като глухота (която може да възникне, когато сензорните клетки във вътрешното ухо са увредени).

„Така че, по същество имаме нов паралел между еволюционно много отдалечени организми, като нас, и тези полихети“, казва той.

На тази планета има повече от 24 000 вида червеи и докато повечето от нас са склонни да мислят само за тези, които се гърчат из градината, тези тръбни същества са невероятно разнообразни.

Гигантският земен червей Megascolides australis в Австралия може да достигне дължина от почти 3 м, например, докато червеите от семейство Chaetopteridae светят в тъмното, а Glycera alba са отровни поглъщатели на плът.

„За мен най-впечатляващата част е фактът, че такава група животни е успяла да се адаптира към различни местообитания, което е довело до огромно разнообразие от адаптации на органните системи и променящи се планове на тялото“, казва Конрад Хелм, биолог от Университета в Гьотинген в Германия. „Така че повечето от тях изглеждат доста странни и завладяващи и са напълно различни от картината, която повечето хора си представят, когато мислят за червей.“

Например, многочетинестите червеи използват четините си, за да плуват в открити води, да се движат по морското дъно по начин, наподобяващ ходене, и дори да копаят тунели. Четините понякога могат да бъдат снабдени с кукички, четинести израстъци и зъби, които позволяват на червеите да се закрепват в дупките си.

Интересното е, че авторите са успели да наблюдават как се формират такива структури в новото изследване, разкривайки, че зъбите също се формират чрез 3D-печатен процес, докато се формира цялостната четина, нещо като конвейерна лента.

„На всеки 30 до 40 минути се образува зъб“, казва Икеда, клетъчен биолог от Университета във Виена и водещ автор на изследването. „И така, нов зъб започва да расте, докато старият се синтезира.“

Всички тези структури са изградени от хитин, който е вторият най-разпространен биополимер на Земята и, което е важно, такъв, който се понася много добре от човешкото тяло. Това може да означава, че чрез изучаване на полихетните влакна, учените могат да разработят нови хирургически конци или лепила, които поначало са здрави, но в крайна сметка се абсорбират в човешкото тяло.

Има и планове за разработване на нов вид цимент за дентални лечения, казват изследователите.

Хелм казва, че новото проучване само го прави по-любопитен към тези странни и прекрасни създания.

„Наистина е изумително да се види как природата е способна да създава разнообразие от форми, които хората не могат да възпроизведат“, казва той. „Новаторското в новото проучване е фактът, че [изследователите] са открили няколко ултраструктурни и молекулярни детайла, които досега не са били известни на науката. Особено що се отнася до оформянето на четините.“

Той отбелязва, че това показва колко е важно да се провеждат безпристрастни, фундаментални (чисти, основни) изследвания.

„Без фундаментални изследвания такива биологични материали или процеси никога няма да бъдат използваеми за медицински приложения“, казва той. „Проучването показва, че все още има много отворени въпроси.“

Червеите са на тази планета повече от 500 милиона години – което е около 100 милиона години преди да се появят дърветата. Кой знае какво още могат да ни научат тези често пренебрегвани форми на живот?