Откриване на животно с изчезващ Anus завършва 160-годишната игра на скривалище

Класическата детска книга Всички се подхващат завършва с чертеж на дете отзад и някои животни, като подчертаваме това, което всички знаем интуитивно: акане излиза отзад. Но ние приемаме нашите храносмилателни системи за даденост. Първите животни са използвали една и съща дупка за ядене и дефекация, а някои все още го правят. И понеже един морски биолог наскоро откри, поне един от тях има анус се появява само, когато се покачи.

Този "преходен" анус, който изчезва след измъкване, е открит в морско животно, наречено бонбонче от желеобразното гребенче от професора на Бостънския университетски професор, и изследователя на Woods Hole Marine Biological Laboratory Сидни Л. Там, който публикува изследването си в Биология на безгръбначните наскоро. Тези прозрачни животни, известни също като "морски орехи", принадлежат към група, наречена ктенофори. десет о- phores) и плуват в западната част на Атлантическия океан. Те объркват нашите идеи за еволюцията на ануса, защото знаем само два вида животни: тези с една дупка и тези с две.

Работата е там, че ктенофорите са изследвани от 19-ти век. Именно тогава учените наблюдаваха, че имат „червата“, което означава, че те отскачат и ядат от различни дупки, като нас. Други животни, като медузи, имат една дупка "бутилка черва", чрез която яде и освобождава отпадъци през същия отвор. По някакъв начин, след 160 години наблюдения, никой не забелязваше, че едната страна на бонбонченото желе-желязо през червата се появява само когато е необходимо.

"Има един Йоги Бера, който казва, че това обяснява", казва Там обратен, - Тоест, можете да наблюдавате много просто само като погледнете. Преди никой не гледаше внимателно.

Значението на наблюдението

Там дълго изследва тези животни, но „никога не се е интересувал“ от начина, по който се справят, докато не се сблъскат с „ctenophore“. През 2016 г. учени на конференция Ctenopalooza бяха изумени от кадри, показващи, че животните са имали и уста, и анус. "Ако хората не виждат това видео, те няма да повярват", избледня морски биолог д-р Джордж Мацумото, наука, Но това изобщо не е изненадващо, каза Там, пишейки разгорещен отговор, посочвайки, че учените са знаели това от 1850-те години.

"Погледнах го по-отблизо заради тази обърканост и затова намерих този анус", казва той.

Тамма наблюдаваше часовете на отделни бонбони, като отбелязваше интерлюда между всяка дефекация, „за да получи ритъма на какаото.“ С точното си време той знаеше кога да приближи с мощен микроскоп. Когато приближи аналния канал, прозрачната тръба натрупваше частици отпадъци, той откри нещо безпрецедентно.

"Те се въртят около себе си и циркулират, сякаш чакат нещо да се случи", казва той, "и изведнъж виждате, че се появява отвор - пора." Вътрешните тъкани на животното се сливат с кожата му, създавайки преход към външния свят. „Той става все по-голям и по-голям, докато всичко, което беше в канала, излезе“, продължава той. - И тогава започва да се затваря. И тя се затваря и затваря, докато накрая изчезне и вече не го виждате.

Неговото откритие е напомняне за това какво представлява биологията: наблюдение на пациента.

"Просто бъдете внимателен," той казва. "И това е, което другите хора са пропуснали, или не са имали време да направят, или просто не се притесняваха."

Между една и две дупки

Доколкото Тамм може да каже, това е първият път, когато някой е наблюдавал преходен анус. Това усложнява нашия възглед за развитието на ануса, добавяйки, че той може да бъде „междинна стъпка“ в еволюционния процес.

Да имаш и уста, и анус, казва той, "е аванс за увеличаване и усложняване" по отношение на еволюцията. Без него, животните не биха могли да станат твърде дълги, да ядат и да усвоят в същото време, и буквално да не се хранят, когато ядат. Изминали сме дълъг път от нашите предшественици. Но в някакъв момент от нашата еволюция трябваше да извършим прехода от една дупка към две.

„Получаването на анус е въпросът“, казва Там, като обяснява, че в ембриона анусът се образува чрез сливане на тъкани, което не е подобно на това, което е видял в бонбоните. Разликата е, че при повечето животни, че сливането е постоянно: След като ануса се образува в ембриона, животното го има за цял живот. Странни създания на Там, по някаква причина, изглеждат по-малко решителни.

"Това временно сливане може да бъде стъпка в постоянен анус в ктенофорите и другите животни", казва той.

За да потвърди дали действителното сливане се случва, когато тези животни се галят, той вече планира да използва мощните електронни микроскопи в Морската биологична лаборатория на Уудс Хоул. По-ценно от всяка машина обаче е дарът на Там за търпение. И когато изучавате ануси, чувството за хумор също не може да навреди.

"Ако просто погледнете, внимателно, можете да видите много", казва той. - Йоги Бера, въпреки че звучи смешно, той беше прав. Той има много други думи. Както ако видиш вилица на пътя, вземи го. И не знаете дали говори за прибор.

Анотация:

Дефекацията в ктенофора Mnemiopsis leidyi е стереотипна поредица от ефекторни отговори, които се появяват с редовен ултрадиански ритъм. Тук използвах видео микроскопия, за да опиша нови характеристики и да коригирам предишни съобщения за гастро-съдовата система по време и между дефекациите. Противно на научната литература, индивидите се дефекираха само чрез един от двата анални канала, които притежават единствената анална пора. Аналната пора не се виждаше като постоянна структура, както е описана в учебниците, но се появяваше при дефекация и след това изчезваше. Времевите интервали между повтарящи се дефекации в отделни животни зависят от размера на тялото, вариращо от ~ 10 min при малки ларви до ~ 1 hr при големи възрастни. Диференциалната интерференчна контрастна микроскопия показва, че и отварянето и затварянето на аналната порите приличат на обратим пръстен на тъканно сливане между приложените ендодермални и ектодермални слоеве в крайния край. По този начин индивиди от М. leidyi изглежда имат интермитентен анус и следователно интермитентно през червата, които се появяват отново на редовни интервали. Темпоралността на видимата анална пора в M. leidyi е нова и може да хвърли светлина върху еволюцията на постоянния анус и през червата на животните. В допълнение, диморфизъм на огледалния образ на диагоналния анален комплекс се появява в ларвите ctenophores, но не и при възрастни, което показва гъвкавост в развитието на диагоналната симетрия на аналния комплекс.