Planaria bílá je primitivní tvor, který dokáže žít nejen ve sladké, ale i ve slané vodě. Prezentovaný typ ploštěnky neškodí zvířatům ani lidem. Tento tvor však také nepatří do kategorie prospěšných organismů. Co je to planaria? Níže zvážíme strukturální rysy takového plochého červa.
Co je planaria?
Ve sladkých vodních útvarech, na samém dně, pod oblázky a naplaveným dřevem, můžete najít miniaturní stvoření v podobě plochého bílého červa s průsvitnou strukturou těla. Vědci takové organismy klasifikují jako neškodné parazity.
Vizuálně jsou v planaria oba povrchy těla symetrické a vzájemně se odrážejí. Navzdory negativní pověsti parazitických ploštěnek takové zvíře nepředstavuje žádné nebezpečí pro ostatní živé organismy. Odborníci řadí planaria mezi predátory, kteří se živí nejjednoduššími organickými sloučeninami, malými korýši a rybím potěrem.
Mezi zástupce zvířecího světa s úžasnou schopností regenerace.
Vnější struktura planárií
Planaria má bipolární tělo. Pravá strana stvoření je umístěna zrcadlově vzhledem k levé. Podmíněná dělicí čára probíhá podél celého těla. Tato vnější struktura bílé planárie jí umožňuje žít v podmínkách nejen vodních ploch, ale také země.
Délka těla plochého červa není větší než dva centimetry. Tloušťka může dosáhnout 5 mm. V přední části těla má planaria speciální rozšíření, kde jsou umístěna hmatová tykadla. Zadní strana červa je zúžená a na konci poněkud zašpičatělá. Po celém povrchu těla jsou tzv. řasinky, jejichž pohyb pomáhá tvorovi pohybovat se v prostoru.
Vnitřní struktura planárií
Planaria má následující vnitřní strukturu:
- Svalový vak jsou specifická vlákna, která procházejí celým tělem. Když se stahují, ploštěnka se prodlužuje. Záda a břišní dutina zvířete jsou spojeny podélnými svalovými vlákny.
- Smyslové orgány – hmatové buňky, párová chapadla, orgán rovnováhy, primitivní oči schopné reagovat na světlo.
- Nervový systém – uzliny ve formě shluku receptorů, nervové větve.
- Vylučovací systém jsou rozvětvené tubuly, které prostupují celým tělem tvora.
- Trávicí systém je tvořen speciálními epiteliálními buňkami, které umožňují ploštěnce zachytit kořist. Zatahovací hltan je zodpovědný za vstřebávání potravy. Jídlo se tráví v jednovrstvém střevě. Odpad je vylučován zpětným průchodem ústy.
Jak se planaria pohybuje?
Podívali jsme se tedy na strukturu planárií. Nyní pojďme zjistit, jak se toto primitivní zvíře pohybuje.
Planaria se plazí pod vodou a pohybuje se po pevných předmětech. Plochý červ se pohybuje extrémně hladce, rovnoměrně a pomalu. Při pohledu na planária v akváriu si možná myslíte, že zvíře plave vodou bez větší námahy. Ve skutečnosti je na těle červa mnoho pohyblivých řasinek, neviditelných pro lidské oko.
Planáriky mimo jiné vylučují specifický sliz, s jehož pomocí kladou na předměty cestičky pro opakovaný pohyb. Malí planariáni jsou schopni plavat a svými řasinkami provádějí pohyby podobné pádlu.
Život
Planarians jsou aktivní v noci. Plochý červ se skrývá pod kameny, háčky a podvodní listy.
Tvor představuje nebezpečí pro měkkýše. Planaria vstupují do jejich dýchacího systému, což vede k postupné smrti měkkýšů.
Planaria během svého života produkují hlen, který bobtná ve vodě a vytváří jakousi síť. Díky tomu tvor svou potenciální kořist obalí.
Vývoj
Primitivní tvor je i přes svůj vztah ke kategorii parazitických ploštěnek zcela nezávislý na ostatních organismech. Planární vývoj nevyžaduje mezilehlé nebo definitivní hostitele. Naopak blízcí příbuzní tohoto tvora, jako jsou tasemnice a motolice, parazitují na těle zvířat i lidí, aniž by jinak měli možnost vývoje a rozmnožování.
Mnoho lidí chce mít doma velké akvárium plné jasných barev.
Reprodukce
Planaria patří do kategorie hermafroditů. Tvor se vyznačuje několika způsoby reprodukce současně:
- Dělení – když začíná období pohlavní aktivity, tělo ploštěnky se rozdělí. Dospělý jedinec se postupně dělí na více částí. Po nějaké době se u obou polovin vytvoří mechanismy nezbytné pro normální život. V důsledku takových jednoduchých manipulací se jeden parazit přemění na několik plnohodnotných jedinců.
- Sexuální metoda – zralá planaria klade vajíčka na úrodný substrát. Aby snůšku oplodnili, ploštěnci se na několik okamžiků dotýkají svého těla. V důsledku spojení ženských a mužských zárodečných buněk tedy vzniká zygota. Vznikne z ní zámotek, kde jsou vajíčka uložena až do úplného dozrání. Obvykle trvá dva až tři týdny, než se objeví četná planaria juveniles.
Zajímavá fakta
Jednoduchá struktura planaria přispívá k jeho vysoké přežití. Tělo ploštěnky má regenerační schopnosti. I po oddělení hlavy od těla na jejím místě postupně vyrůstá nová. Pokud je dospělý jedinec rozdělen na samostatné kusy, lze z nich časem obnovit původní organismus. Tato vlastnost přispívá k přežití planárií v těch nejnepříznivějších podmínkách.
Specifická struktura planaria mu dává schopnost odolávat agresivním faktorům prostředí. Například s nedostatkem kyslíku pro dýchání a zvýšením teploty přechází tvor do málo aktivní formy. V budoucnu se planaria mohou nezávisle rozpadat na samostatné kusy. Ty se regenerují, když nastanou příznivé podmínky.
Planariáni jsou extrémně citliví na potenciální kořist. Při nedostatku potravy v jejich stanovišti cítí ploštěnci živiny na značnou vzdálenost. Kolonie planárií, které cítí potravu, vylézají ze svých úkrytů a po stovkách se pohybují podél nádrže do míst, kde se nachází kořist.
Navzdory jemné struktuře planaria, měkkosti vnějších krytů může být takový tvor chován v akváriu. Navíc ostatní obyvatelé umělé nádrže nejsou schopni ploštěnce ublížit. Jak bylo uvedeno výše, planaria během svého života vylučuje hojnost dosti nepříjemného hlenu. Proto ani velké ryby nemají rádi takové tvory. Menší predátoři, kteří se rozhodnou zaútočit na planária, jsou obaleni lepkavou látkou a jsou zbaveni pohybu, zůstávají nějakou dobu v paralyzovaném stavu.
Planaria v akváriu nevyžadují speciální krmivo. Tvor se živí odpadními produkty jiných zvířat, rozkládajícími se zbytky a částečkami mrtvých rostlin.
Konečně,
Podívali jsme se tedy na vnitřní i vnější strukturu ploštěnek. Planaria je díky svému životnímu stylu neškodným parazitem. Po celý život takový ploštěnec nepotřebuje hostitele. Na rozdíl od svých parazitických protějšků je prezentovaný tvor schopen samostatně získávat potravu ve svém přirozeném prostředí.
Mezi zástupce zvířecího světa, kteří mají úžasnou schopnost regenerace, patří planaria bílá. Tento zdánlivě primitivní ploštěnec je ve skutečnosti velmi zajímavý: pokud tělo rozdělíte na více částí, každá .
Mnoho lidí chce mít doma velké akvárium plné zářivých tropických ryb. Nezapomeňte ale, že v akváriu se vytváří speciální uzavřený biosystém, který lze nesprávnou péčí velmi snadno narušit. Jsou velmi znepokojeni.
Hydra polyp je teoreticky nesmrtelný. Má vysokou schopnost regenerace. Může se rozmnožovat nepohlavně i pohlavně.
Řasinkový červ neboli Turbellaria patří do živočišné říše, druh ploštěnce s více než 3500 druhy. Většina z nich žije volně, ale některé druhy jsou parazity, kteří žijí v těle hostitele.
Různé třídy typu ploštěnek jsou pro vědu velmi zajímavé. A nejde jen o to, že tyto organismy jsou samy o sobě zajímavé. Mnohé z nich jsou také velmi nebezpečné.
Žížaly jsou živé organismy, které mají své vlastní charakteristiky vývoje a rozmnožování. Přestože má červ mužské a ženské vlastnosti, jeho rozmnožování předchází křížové oplodnění.
Srovnávací charakteristiky sladkovodní hydry a bílé planárie dávají jasnou představu o vlastnostech organizace a vývoje dvou typů mnohobuněčných živočichů – coelenterátů a plochých červů. V našem článku se budeme touto problematikou zabývat z hlediska zvyšování složitosti jejich strukturních vlastností.
Kmen ploštěnek má sedm tříd, z nichž pouze jedna zahrnuje volně žijící formy a zbývajících šest tříd jsou parazitičtí červi. Parazitičtí červi neboli helminti se přizpůsobili svému způsobu života a postrádají proto některé orgánové systémy, ale právě u ploštěnek se nejprve objevuje vylučovací systém, oboustranná symetrie a tři zárodečné vrstvy.
Annelids jsou prakticky největší druhy vyšších živočichů, kteří žijí volně v půdě, moři i sladké vodě. Tento typ červa má složitější organizaci. U nich, na rozdíl od oblých nebo plochých červů, se poprvé objevuje sekundární dutina, vysoce organizovaný oběhový systém a nervový systém.
Článek napsal Pavel Čajka, šéfredaktor časopisu Poznavaika. Od roku 2013, od založení časopisu, se Pavel Čajka věnuje popularizaci vědy na Ukrajině a ve světě. Hlavním cílem časopisu i tohoto článku je vysvětlit složitá vědecká témata jednoduchým a přístupným jazykem
Výsledky získané studiem chování planárních červů také naznačují, že RNA hraje roli v procesu paměti. Planaria je malá ploštěnka, která žije v rybnících. Toto zvíře má pouze základy nervového systému. Přesto jsou planáři schopni vyvinout podmíněné reflexy, podobné těm, které poprvé předvedl I. Pavlov, který naučil psa slintat při zvuku zvonku. Planaria obvykle usilují o jasné světlo a na podráždění elektrickým proudem reagují smrštěním nebo ohnutím. Při současném vystavení světlu a proudu reagují planari pouze na elektrický výboj. A po stovkách opakování se začnou zmenšovat, i když je dráždí jen světlo. Jinými slovy, planari se naučí spojovat světelný signál s elektrickým výbojem a jakmile se tuto dovednost naučí, dlouho ji nezapomenou – nově získaná reakce na světlo přetrvává mnoho týdnů.
Pokud je planaria rozříznuta na dvě poloviny, z ocasu vyroste nová hlava az hlavy nový ocas. Po čtyřech týdnech tedy jeden červ produkuje dva nové plně vyvinuté červy. Vzpomene si dcera červů, co učil jejich předek?
Jak se ukázalo, při podráždění světlem se stáhne nejen hlava napůl, ale i ocas s nově narostlou hlavou. To může znamenat jediné: informace spojené s paměťovými stopami byly přítomny jak v hlavě (kde se nachází mozek), tak v ocasu. Tento jev lze nejjednodušeji vysvětlit tvrzením, že nějaký chemický nosič kódu může migrovat nervovým systémem planáru. Tato zjištění, publikovaná McConnellem a jeho kolegy, znepokojila a potěšila celý vědecký svět a posloužila jako podnět k dalším experimentům.
Následně John a McConnell informovali o účinku krmení jemně nasekaných trénovaných planárů na netrénované. Ti „kanibalští“ červi, kteří byli krmeni trénovanými bratry, začali správně reagovat na světlo mnohem rychleji než ti červi, kteří se živili netrénovanými! Lidé nemohou získat znalosti tímto způsobem: na rozdíl od vyšších zvířat planariáni absorbují obří molekuly, jako je RNA, aniž by je nejprve rozložili na jejich základní složky. Výsledkem bylo, že „kanibal“, který se živil cvičenými červy (a tento proces může pokračovat několik generací), absorboval neporušenou část „paměťových molekul“ a následně to, co si pamatovali planáři, kteří mu sloužili jako jídlo.
Planární proces učení je velmi vzdálený procesu memorování, který je pro nás charakteristický. Proto se závěry získané z experimentů Dingmana a Sporna mohou zdát příliš nepřímé. Z biochemického hlediska jsou přesvědčivější studie provedené Holgerem Heedenem a jeho kolegy v Göteborgu (Švédsko). Během posledních dvou desetiletí dosáhl Hiden v pitvě takové dokonalosti, že dokázal extrahovat neporušené jednotlivé nervové buňky z mozku králíka. Manipulací se speciálně navrženými drobnými nástroji z nerezové oceli se naučil oddělovat nervové buňky, vážící méně než deset milionů gramů, od jejich okolních buněk, nazývaných gliové buňky.
Hiden objevil, že nervové buňky obsahují překvapivě velké množství RNA – více než desetkrát více než gliové buňky. Navíc zjistil, že procesy syntézy a destrukce RNA v nervových buňkách probíhají vysokou rychlostí. Navíc se ukázalo, že RNA nervových buněk se složením liší od gliální RNA. Všechny typy RNA se skládají ze čtyř bází – adeninu, guaninu, cytosinu a uracilu – kombinovaných v různých poměrech. Spojení mezi bázemi a jejich střídání v molekule určuje kód, který RNA nese. Porovnáním RNA nervových buněk a gliální RNA Hiden zjistil, že množství adeninu a uracilu v obou byla přibližně stejná. Nervová buňka přitom obsahuje úměrně více guaninu a méně cytosinu.
Změny ve struktuře RNA
Data z různých experimentů podporují hypotézu, že uchování paměťových stop závisí nějakým způsobem na RNA. Hiden navrhl možný mechanismus tohoto vlivu. Podle jeho modelu impulsy generované v senzorických – senzorických nebo motorických – motorických buňkách mozku způsobují změny v systému elektrických obvodů. Modulovaná frekvence sekvence elektrických výbojů vstupujících do dané buňky narušuje iontovou rovnováhu uvnitř buňky a v důsledku toho je narušena stabilita bází molekuly RNA. Toto je fáze přechodného, nestabilního zapamatování. Nestabilita RNA vede k nahrazení jedné báze jinou, stabilnější na dané frekvenci, z rezervy těch volných bází, které jsou vždy přítomny uvnitř buňky.
V důsledku toho vzniká odlišný systém kódování RNA a v důsledku toho začíná syntéza jiného proteinu. Buď RNA nebo protein, který je syntetizován s její účastí, tvoří stabilní paměťové stopy. Nový protein může reagovat na stejnou frekvenci elektrických signálů, které dříve určovaly modifikaci RNA. Tato reakce není nic jiného než rozklad bílkovin, vzrušující nervovou buňku. Zároveň se obnoví systém elektrických obvodů, které dříve určovaly modifikaci RNA, a mozek si pamatuje.
V tomto modelu je jakákoli nervová buňka schopna uložit neomezený počet RNA paměťových stop a jakákoliv paměťová stopa může být uložena ve více než jedné buňce. Tato teorie nevyžaduje existenci jediné buňky svého druhu, ani soubor specifických spojení mezi buňkami. V tomto modelu není z biochemického hlediska nic neuvěřitelného. Vše, co je v tomto případě nutné, je přítomnost molekuly RNA a proteinu syntetizovaného za její účasti uvnitř buňky, který musí reagovat na frekvence signálů vstupujících do buňky a iniciovat elektrický výboj. Vyjasňuje se tak stabilita i zřejmá nelokalizace paměťových stop.
Popsané schéma je samozřejmě hypotetické. Toto je jedna z možných variant. Samozřejmě bude nutné provést významné změny, protože se hromadí experimentální materiál. Co je ale důležité je, že model poskytuje rozumný základ pro takové experimenty. Aspoň je co kontrolovat. A pokud se podmínky vyvinou příznivě, pak není důvod pochybovat, že se problém s pamětí vyřeší.
Autor: Stephen Rose, přeloženo z angličtiny.
