Потенциально бессмертные гидра и медуза
Гидра и медуза относятся к Типу Кишечнополостные (Coelenterata или Cnidaria — стрекающие). Это одна из наиболее близко стоящих у основания эволюционного дерева группа Многоклеточных (Metazoa). К ним относят и класс Anthozoa коралловые полипы (около 6 тыс. видов), у которых отсутствует в жизненном цикле стадия медузы.
Кишечнополостные животные примечательны тем, что у них впервые в эволюции Metazoa появились настоящие ткани. Свое название эта группа получила потому, что тело кишечнополостных имеет вид мешка, открытого на одном конце. В полости мешка происходит пищеварение, а отверстие (рот) служит и входом и выходом, так как через него удаляются непереваренные остатки пищи. Если животное прикреплено к субстрату и рот находится вверху, то оно называется «полип».
Свободноплавающих кишечнополостных у которых рот направлен вниз, называют медузами. Деление на медуз и полипов не систематическое, а чисто морфологическое — один и тот же вид кишечнополостных на разных стадиях жизненного цикла может последовательно иметь вид то полипа, то медузы.
Наиболее изученным видом этой группы является Пресноводная гидра (Cnidaria vulgaris). О потенциальном бессмертии этого организма, впервые сообщил Брейан (Brien, 1953), а доказал факт потенциального бессмертия Мартинез (Mart´inez, 1998).
Гидра имеет простое строение: — трубка, сформированная из примерно 20 клеточных типов, являющихся продуктами дифференцирования трех линий стволовых клеток с неограниченной способностью к самообновлению: двух эпителиальных и одной интерстициальной. Поразительная особенность гидры — динамика ткани. Эпителиальные клетки стенки тела непрерывно пребывают в митотическом цикле и как бы текут с середины тела к его концам, постоянно перемещаясь или вверх к голове, или базально к вегетативным почкам, или к подошве. Клетки гидры имеют очень короткую продолжительность жизни. Неделящиеся дифференцированные клетки замещаются в теле гидры в течение 20 дней. Таким образом, специализированные клетки выполняют строго определенную функцию, и имеют ограниченную жизнеспособность. Связанные с возрастом изменения в этих клетках, способные повлиять на функционирование организма, предотвращаются их быстрой сменой на ново-генерированные. Видимо, эта способность и является причиной потенциального бессмертия гидры. Тем не менее, варьируя внешними условиями, можно добиться старения и у гидры (Comfort, 1979; Лэмб, 1980). При неблагоприятном изменении температуры или состава воды деление клеток замедляется, гидра стареет и гибнет, т. е. в зависимости от условий среды потенциально нестареющий организм может находиться в стареющем или в нестареющем состоянии, что зависит исключительно от внешних причин
В последнее время было опубликовано ряд теоретических рассуждений о потенциальном бессмертии медузы рода Turritopsis из отряда Anthoathecata, которые встречаются в морях тропического и умеренного поясов, в частности о бессмертии особей гидроида Turritopsis nutricula (Piraino et al., 1996).
Род Turritopsis приобрёл широкую известность в связи с открытием в 90-х годах XX века способности к инверсии жизненного цикла — медузы, достигшие половой зрелости, оседают на дно и превращаются в полипы. В лабораторных условиях воспроизвести этот процесс удалось благодаря резким перепадам температуры, снижением солёности, длительным выдерживанием без пищи, а также нанесением механических повреждений. В метаморфозе принимают участие дифференцированные соматические клетки (Piraino et al., 1996).
«Бессмертная» медуза Turritopsis nutricula
В целом, на стадии полипа особи видов рода Turritopsis представляют собой возвышающуюся над субстратом ветвящуюся колонию. Добывающие пищу зооиды (гидранты) обладают веретенообразной или булавовидной формой. Закладка почек, из которых развиваются медузы, происходит под кутикулой. Медузы куполообразны и в диаметре достигают 4–5 мм. По краю зонтика расположен венчик щупалец, число которых возрастает в ходе жизни: от 8 у только что отпочковавшейся медузы до 80–90. В роде Turritopsis есть как раздельнополые виды, так и синхронные гермафродиты. Эмбриогенез и ранее развитие личинок происходит в ассоциации с материнским организмом.
Рассуждения Пирайно с соавт. (Piraino et al., 1996) о потенциальном бессмертии Turritopsis nutricula таковы: — в большинстве случаев, медузы, умирают, после того, как происходит процесс размножения. Но Turritopsis nutricula имеет уникальную способность, которая позволяет этому существу, регенерировать, из состояния медузы, к более ранней стадии полипа, что позволяет Turritopsis nutricula быть практически бессмертным, так как этот процесс может проходить бесконечно много раз.
От себя добавим, что на практике бесконечное «омоложение» медузы не подтверждено. Выводы о том, что цикл омоложения может происходить до бесконечности, основан только на теории. Хотя и обратное не доказано. Поэтому, на данный момент, Turritopsis nutricula, можно теоретически считать бессмертной медузой.
Составители: А.Бойко, В. Зюганов