Tο μυστικό της τσούχτρας

Παραδοσιακά οι τσούχτρες θεωρούνταν ως απλοί και πρωτόγονοι οργανισμοί.
Κοιτώντας τες κανείς μπορεί να ξεχωρίσει στη θέση του κεφαλιού μια καμπάνα και
μερικά πλοκάμια. Το σώμα τους δεν έχει πλάτη, ράχη ή πρόσθιο τμήμα. Δεν έχει
αριστερή ή δεξιά πλευρά. Πόδια ή πτερύγια. Οι τσούχτρες δεν έχουν καρδιά. Αντί
για εγκέφαλο διαθέτουν ένα δίκτυο νεύρων.

Ένα ψάρι ή μια γαρίδα μπορεί να κολυμπήσουν γρήγορα αν παραστεί ανάγκη. H
τσούχτρα κινείται νωχελικά. Επομένως, πόσο περισσότερο χρόνο θα μπορούσε να
αφιερώσει ένας επιστήμονας για να μελετήσει έναν τέτοιο οργανισμό;

Κι όμως. Καινούργιες μελέτες δίνουν την ευκαιρία στους ειδικούς να
συνειδητοποιήσουν ότι είχαν υποτιμήσει τις τσούχτρες και τα συγγενικά της είδη
που είναι γνωστά ως κνιδόζωα. Πίσω από την απλή εξωτερική τους εμφάνιση,
κρύβεται ένα εκλεπτυσμένο σύνολο γονιδίων, σύμφωνα με την εφημερίδα «The New
York Times». H πρόσφατη αυτή ανακάλυψη ενθάρρυνε μάλιστα ορισμένους
επιστήμονες να εκλάβουν τα κνιδόζωα ως μοντέλο για την κατανόηση του
ανθρώπινου σώματος…

Μεταξύ φυτού και ζώου. Οι φυσιολόγοι της αναγεννησιακής περιόδου
θεωρούσαν ότι οι τσούχτρες και τα κνιδόζωα ήταν φυτά. Τον 18ο αιώνα, οι
οργανισμοί αυτοί περιελήφθησαν στο ζωικό βασίλειο και χαρακτηρίστηκαν ως
ζωοφύτες, κάτι δηλαδή μεταξύ φυτού και ζώου. Μόνο τον 19ο αιώνα, κάποιοι
ειδικοί άρχισαν να αντιλαμβάνονται ότι τα κνιδόζωα αναπτύσσονται από
γονιμοποιημένα αυγά, ότι τα μέρη του σώματός τους δημιουργούνται από δύο
πρωτογενή στρώματα ιστών, το ενδόδερμα και το εξώδερμα, την ίδια στιγμή που
άλλα ζώα, περιλαμβανομένων των ανθρώπων και των εντόμων, διαθέτουν και μια
τρίτη επίστρωση εμβρυϊκού ιστού, το μεσόδερμα, από το οποίο ξεπηδούν η καρδιά
και άλλα όργανα που δεν υπάρχουν στα κνιδόζωα.

Τα κνιδόζωα. Γενικότερα, η συγκεκριμένη κατηγορία οργανισμών
χαρακτηρίζεται από ένα απλουστευμένο σωματότυπο. Δεν διαθέτουν τη συμμετρία
αριστερής, δεξιάς πλευράς που έχουν άλλα ζώα όπως τα ψάρια, οι φρουτόμυγες, τα
σκουλήκια. Τα δίπλευρα όπως λέγονται. Οι βιολόγοι είδαν τα κνιδόζωα σαν
απομεινάρια της πρώιμης εποχής της εξέλιξης των ζώων. Τα πρώτα ζώα έμοιαζαν
κατά πάσα πιθανότητα με σπόγγους. Τα κνιδόζωα φαίνεται να αντιπροσωπεύουν το
επόμενο στάδιο, αποκτώντας επιπρόσθετα χαρακτηριστικά όπως απλούς ιστούς και
νεύρα.

Διάφορες μελέτες γενετικού περιεχομένου που άρχισαν να γίνονται από τις αρχές
της δεκαετίας του 1980, ανακάλυψαν στα δίπλευρα μια ομάδα γονιδίων που ήταν
υπεύθυνη για τη διαμόρφωση του σωματότυπου. Κάποια εξ αυτών διαπιστώθηκε ότι
διαμορφώνουν τον άξονα κεφάλι-ουρά και άλλα διαχωρίζουν τη ράχη από το πρόσθιο
τμήμα. Οι άνθρωποι και τα έντομα μπορεί να δείχνουν πολύ διαφορετικά μεταξύ
τους, όμως μοιράζονται σχεδόν πανομοιότυπες εκδοχές αυτού του γενετικού
μπούσουλα.

Ανεμώνη στο εργαστήριο. Ο δρ Μαρκ Μαρτιντέιλ από το Πανεπιστήμιο της
Χαβάης αποφάσισε μαζί με τους συνεργάτες του να αναζητήσουν τα γονίδια που
σχηματοποιούν τις τσούχτρες και τα άλλα κνιδόζωα. Ήταν μια δύσκολη και
πολύχρονη προσπάθεια καθώς οι επιστήμονες έπρεπε να βρουν ένα είδος το οποίο
όχι μόνο θα επιβίωνε στο εργαστήριο αλλά και που θα μπορούσε να παράξει αρκετά
έμβρυα για τους ερευνητικούς σκοπούς. Κατέληξαν σε ένα είδος θαλάσσιας
ανεμώνης που ζει στις ακτές της Νέας Αγγλίας. Ύστερα από 10 χρόνια μελέτης, οι
επιστήμονες ανακάλυψαν ότι μερικά γονίδια στα έμβρυα της ανεμώνης ήταν σχεδόν
πανομοιότυπα με εκείνα που σχηματοποιούν το σώμα, από το κεφάλι μέχρι την ουρά
στα δίπλευρα, και βεβαίως στον άνθρωπο.

Απλά και… πολύπλοκα. Τα ευρήματα αυτά έκαναν τους ειδικούς να
αναρωτιούνται πώς τα κνιδόζωα, ενώ διαθέτουν πολύπλοκους μηχανισμούς γονιδίων,
τελικά παρουσιάζουν τόσο απλή εξωτερική εμφάνιση. Συμπεραίνουν λοιπόν ότι τα
κνιδόζωα είναι πιο πολύπλοκα απ’ ό,τι φαίνονται, ειδικά σε ό,τι αφορά το
νευρικό τους σύστημα.

Σε μοριακό επίπεδο, διαθέτουν πολλές περιοχές που δεν είναι εύκολα
αναγνωρίσιμες, λέει στους «New York Times» ο δρ Τζον Φίνερτι, ο οποίος είναι
βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Βοστώνης. Ο ίδιος πιστεύει ότι το νευρικό
σύστημα των κνιδόζωων θα αποδειχτεί ιδιαίτερα περίπλοκο. Κάτι περισσότερο από
ένα απλό δίκτυο νεύρων. «H έρευνα θα αποδείξει ότι αυτό το δίκτυο είναι
χωρισμένο σε εξειδικευμένες περιοχές όπως ακριβώς συμβαίνει με τον ανθρώπινο εγκέφαλο».

H ανεμώνη έγινε τσούχτρα για να κυνηγά τροφή

Σε μια εργασία που θα δημοσιευτεί στην επιστημονική επιθεώρηση
«Paleobiology, ο δρ Κέβιν Πίτερσον από το Πανεπιστήμιο του Ντάρτμαουθ
προτείνει μαζί με συνεργάτες του ότι ο κοινός πρόγονος των διπλεύρων και των
κνιδοζώων είναι ένα έρπον σκουλήκι. Εκτιμά ότι πρέπει να έζησε πριν από 600
εκατομμύρια χρόνια και η ύπαρξή του αντιπροσωπεύει μια κρίσιμη καμπή στην
εξέλιξη των ζώων. Αντί να «φιλτράρει» με νωχελικό τρόπο μικροσκοπικά
κομματάκια τροφής, ήταν ικανό να επιτίθεται σε μεγαλύτερα θύματα.

Κάποια στιγμή, ορισμένα από αυτά τα ζωύφια άρχισαν να τρώγονται μεταξύ τους.
Όσα μπορούσαν να προστατευτούν, είχαν περισσότερες πιθανότητες επιβίωσης. Άλλα
άρχισαν να αναπτύσσουν το μέγεθός τους ή να αφήνουν τα αυγά τους στην
επιφάνεια της θάλασσας και όχι στον πυθμένα όπου θα τρώγονταν. Στην πορεία
κάποια ζώα που ενηλικιώνονταν άρχισαν να κολυμπούν στην ανοικτή θάλασσα. Από
τη στιγμή που το νερό άρχισε να γεμίζει με ζώα, τα κνιδόζωα απέκτησαν τη
σημερινή τους μορφή. Οι πρώιμες μορφές κνιδοζώων εγκαταστάθηκαν στον βυθό και
άρχισαν να μεγαλώνουν κατακόρυφα όπως κάνουν σήμερα οι θαλάσσιες ανεμώνες και
τα κοράλλια. Στο πέρασμα του χρόνου, άρχισαν να ανεξαρτητοποιούνται από τους
μηχανισμούς που καθόριζαν τον σωματότυπο των διπλεύρων, τα οποία ήταν άλλωστε
και οι πρόγονοί τους.

Παράλληλα άρχισαν να αποκτούν το χαρακτηριστικό τους όπλο, που δεν είναι άλλο
από ένα κύτταρο που περιέχει ένα μικροσκοπικό καμάκι και το οποίο λέγεται
νεματοκίτης. Αυτό είναι που παραλύει τα θύματα με τοξίνες. Καθώς όλο και
περισσότερα είδη ζώων άρχισαν να κινούνται προς τα επιφανειακά νερά, ορισμένα
είδη κνιδοζώων άρχισαν να εξελίσσονται για να μπρούν να τα κυνηγούν. Οι
τσούχτρες είναι το προϊόν της τελευταίας αυτής φάσης της εξέλιξης.

Επιμέλεια: Στέφανος Κρίκκης, Εύη Ελευθεριάδου