Kde by hvězdice nosila klobouk, pokud by ho měla, a jak souvisí jeho tělesné uspořádání s jeho blízkými příbuznými, lidskými bytostmi? Takové otázky už dlouho matou vědce, ale jeden tým Kalifornie věří, že konečně zjistili, kde je hlava mořské hvězdy – a ukázalo se, že to bylo naprosté překvapení.
Pomocí pokročilých genetických a molekulárních nástrojů vytvořili vědci 3D atlas genové exprese hvězdic (způsob, kterým se data zakódovaná v genu proměňují ve funkci) a zmapovali oblasti jejich těla.
"Odpověď je mnohem složitější, než jsme očekávali," říká postdoktorand Laurent Formery Stanford University, hlavní autor studie, která byla provedena v laboratořích hlavního autora prof. Christophera Lowea na Stanfordské škole humanitních věd a věd Daniel S Rokhsar z University of Kalifornie, Berkeley.
"Je to zvláštní a vývoj skupiny byl s největší pravděpodobností ještě komplikovanější." Skupina ostnokožců zahrnuje nejen hvězdice, ale i mořské okurky a ježovky.
Neočekávané bylo, že se ukázalo, že „hlava“ hvězdice se nenachází na žádném jediném místě. Místo toho vědci detekovali „hlavové“ oblasti rozmístěné po celém jejím středu a uprostřed každé končetiny s oblastí podobnou ocasu podél jejího obvodu.
Protože žádná část mořské hvězdy neměla genetické vzorce spojené s chobotem zvířete, zdá se, že hvězdice jsou nejlépe popsány jako hlavy se schopností plazit se!
Zoologická záhada
Mořské hvězdy jsou velmi staré, ale také úzce souvisí s lidmi. Začínají život jako oplozená vajíčka, ze kterých se vylíhnou volně plovoucí larvy a mohou se unášet jako plankton celé měsíce, než se usadí na mořském dně.
V tomto bodě se transformují ze symetrického „bilaterálního tělesného plánu“ jako lidé na dospělé s tvarem pěticípé hvězdy nebo „pentaradiálním tělesným plánem“.
"Toto byla zoologická záhada po staletí," říká Lowe. "Jak můžete přejít od bilaterálního tělesného plánu k pětistrannému plánu a jak můžete porovnat jakoukoli část hvězdice s naším vlastním tělesným plánem?"
„Na hvězdici není nic anatomického, co byste mohli spojovat s obratlovcem. Prostě tam nic není." Tým, který se rozhodl ignorovat „divnou“ anatomii, se rozhodl soustředit se na analýzu hvězdice na genetické a molekulární úrovni.
Batstars (Patriria miniata) byly vybrány, protože protokoly již existovaly z předchozího vědeckého výzkumu tohoto druhu, což je velmi běžné na západním pobřeží USA, kde tým pracuje.
„Nejprve jsme rozřezali ramena seastar na tenké plátky od špičky ke středu, shora dolů a zleva doprava,“ říká Formery. „Použili jsme RNA tomografii, abychom určili, které geny byly exprimovány v každém řezu, a poté jsme řezy „znovu sestavili“ pomocí počítačový modely. To nám dalo 3D mapu genové exprese.“
Druhá metoda využívala nedávný technický vývoj tzv in situ hybridizační řetězová reakce. To zahrnovalo barvení netopýří tkáně a její vizuální kontrolu, aby se určilo, kde byl gen exprimován.
"Dokonce i v nedávných molekulárních dokumentech je u ostnokožců na evolučním stromě otazník, protože o nich moc nevíme," říká Formery. "Bylo hezké ukázat, že - alespoň na molekulární úrovni - máme nový kousek skládačky, který lze nyní položit na strom." Výzkum týmu je publikován v Příroda.
Také na Divernetu: Hvězdice na párty sledují životní styl dospívajících, Potápěčský průzkum vrhá světlo na epidemii mořských hvězd, Instruktor potápění „neuvědomuje si nebezpečí COTS“, Smrt hvězdy
