Da li su prve životinje bile grabljivice ili filter hranilice poput sunđera koji su živeli u današnjim okeanima? I kakvu je ulogu igrala simbioza sa algama, kao kod korala koji grade grebene? Iznenađujuća otkrića istraživačke grupe koju je predvodio prof. dr Tomas V. Holštajn sa Univerziteta u Hajdelbergu o razvoju morskih anemona sugerišu da je predatorski način života oblikovao njihovu evoluciju i imao značajan uticaj na poreklo njihovog nervnog sistema.
Kako je objavljeno u novom članku objavljenom u Zborniku Nacionalne akademije nauka, istraživači su uspeli da pokažu da se mladi životni stadijumi (larve) male morske anemone Aiptasia aktivno hrane živim plenom i ne zavise od algi. Da bi uhvatile svoj plen, larve anemona koriste specijalizovane ubodne ćelije i jednostavnu neuronsku mrežu.
U ranom embrionalnom razvoju višećelijskih organizama, gastrulacija igra ključnu ulogu. „U svom najjednostavnijem obliku, gastrula se razvija iz šuplje sfere ćelija, blastule, formirajući larvalni stadijum sa crevima i ustima; zamislite da gurnete lopticu unutra sa jedne strane. Sve životinje prolaze kroz ovaj stadijum gastrule, koji je takođe mogao postojati na početku evolucije životinja“, objašnjava prof. Holštajn, razvojni i evolucioni biolog u Centru za proučavanje organizma (COS) u Ruperto Karoli.
Ira Magele, član njegove istraživačke grupe, uspeo je da dokaže da već u kasnoj fazi gastrule, larve morske anemone Aiptasia svojim ubodnim ćelijama hvataju plen odgovarajuće veličine, gutaju ga ustima i probavljaju u svom primitivnom crevu. .
Aiptasia morska anemona je model sistema za istraživanje endosimbioze kod korala i drugih cnidarija. „Korali žive u vodama siromašnim hranljivim materijama i kao larve ili mladi polipi zauzimaju ćelije simbiotskih algi. Međutim, u Aiptaziji, ovaj proces je važan za odrasle, ali ne dovodi do rasta i naseljavanja larvi, što sugeriše da je ishrana ključna. korak u zatvaranju životnog ciklusa“, navodi Holštajn.
Laboratorijske studije uslova ishrane pokazale su da hrana za male larve Aiptasia mora biti dovoljno mala i živa. Larve Nauplius kopepoda Tisbe, male 50 do 80 mikrometara, slične su veličine kao i larve Aiptasia, što ih čini idealnom hranom.
Larve se kontinuirano i brzo povećavaju u veličini, nakon čega sledi naseljavanje na supstratu i metamorfoza u primarne polipe. „Na ovaj način smo po prvi put uspeli da uzgajamo zrele polipe kao i njihove potomke“, objašnjava Megele.
Dr Elizabet Hamblton, istraživač sa Univerziteta u Beču (Austrija), kaže: „Zatvaranjem životnog ciklusa Aiptazije, konačno će biti moguće sprovesti neophodne molekularne genetske eksperimente potrebne za funkcionalne studije na ovom ključnom endosimbiotskom modelu. organizam“. Prof. dr Anika Guse sa Univerziteta Ludvig Maksimilijan u Minhenu, takođe koautor studije, vidi ovaj eksperimentalni pristup kao proboj za rad na ovom modelnom sistemu.
Kako podvlači prof. Holštajn, dobijeni podaci daju novu sliku predatorskog načina života kao primarne karakteristike cnidarne gastrule. Teoretičar evolucije Ernst Hekel (1834-1919) je prvi postavio „hipotezu o gastruli“.
„Ali Hekelova hipotetička gastrula bila je oblik života koji je filtrirao čestice, poput sunđera. Nasuprot tome, grabežljiva gastrula Aiptasia i drugih cnidarijana poseduju specijalizovane ubodne ćelije koje se koriste za hvatanje plena“, kaže Holštajn.
Predatorski način života oblika sličnih gastruli sa ekstruzivnim organelama koje izlučuju toksine i koji se takođe nalaze u jednoćelijskim organizmima i jednostavnim crvima, mogao je biti ključni pokretač rane evolucije višećelijskih organizama i razvoja složenih, organizovanih nervnih sistema, prema Holštajnu.
