O nesmrtelnosti hydry se začalo mluvit již v 19. století. Hypotézu se ale podařilo prokázat až na konci 20. Daniel Martinez experimentálně prokázal, že díky své vysoké regenerační schopnosti jsou některé druhy hydry nesmrtelné. Jejich tělo dokáže během krátké doby jednotlivé části obnovit. Díky těmto vlastnostem je hydra v posledních letech využívána jako modelový objekt pro studium procesů regenerace a morfogeneze.
Pojďme se o tom dozvědět více.
Hydra je úžasné malé stvoření a jak se ukázalo, prakticky nesmrtelné stvoření. Hydra je nejlépe známá tím, že pokud je rozřezána na několik částí, nakonec z nich vyrostou nové hydry.
Tělo hydry je vak se stěnou ze dvou vrstev buněk (ektoderm a endoderm). Je válcovitého tvaru, na předním konci těla, na periorálním kuželu, je ústa obklopená korunou 5-12 chapadel. U některých druhů je tělo rozděleno na kmen a stopku. Na zadním konci těla (stopka) je noha (podrážka), s jejíž pomocí se hydra pohybuje a připevňuje.
Ve starořecké mytologii byla fantastická bytost Hydra z Lernaea monstrózní devítihlavý had, který byl považován za nepřemožitelného, protože místo useknutých hlav mu narostly nové, a proto se Herkules musel pracně snažit zničit. V přírodě žije malý vodní živočich s podobnými vlastnostmi, který hrdě nese jméno „hydra“ na počest svého mytologického „předka“.
V horní části válcovitého těla hydry dlouhé jen 1-2 cm je tlama obklopená korunou 5-12 malých chapadel, pomocí kterých neustále loví kořist a která mají schopnost regenerace stejným způsobem jako paprsky hvězdic, pokud tyto odříznou nebo odtrhnou chapadla.
Tato schopnost hydry fascinuje vědce po staletí. Ukázalo se však, že regenerační schopnosti hydry jsou ve skutečnosti mnohem složitější a úžasnější – něco z oblasti sci-fi. Podle vědců z Kalifornské univerzity v Berkeley je tento tvor schopen znovu vytvořit své tělo i poté, co prošel mlýnkem na maso.
Cílem studie, kterou vedl Ulrich Technau, bylo zjistit, do jaké míry sahá regenerační schopnost hydry. Nejúžasnější je, že po průchodu noži mlýnku na maso potřebovala hydra rozdrcená na pyré pouze konzervovanou hlavu a pak se její tělo hydry začalo tvořit znovu. Hlava byla zodpovědná za vysílání nepřetržitých signálů do buněk v celém zbytku těla, které jim říkaly, kam by měly jít a jakou částí těla se nakonec stanou.
Vědci navíc zjistili, že po procházení mlýnkem na maso se malé shluky buněk z hlavy hydry rozptýlí po zbytku těla a postupně z nich vyroste několik nových nezávislých jedinců. Zvíře se tak nejen samo regenerovalo, ale mohlo se proměnit v několik hydr. Tyto neobvyklé vlastnosti dělají z hydry stvoření, které je téměř nemožné zničit.
Při příčném rozříznutí na několik částí obnoví každá část „hlavu“ a „nohu“, přičemž zachová původní polaritu – tlama a chapadla se vyvinou na straně, která byla blíže k ústnímu konci těla, a stopka a chodidlo se vyvinou dále. aborální strana fragmentu. Celý organismus lze obnovit z jednotlivých malých kousků těla (méně než 1/100 objemu), z kousků chapadel a také ze suspenze buněk.
Hydra se může regenerovat z buněčné suspenze získané macerací (například protíráním hydry mlecím plynem). Experimenty ukázaly, že vytvoření agregátu asi 300 epiteliálně-svalových buněk je dostatečné k obnovení headendu. Bylo prokázáno, že regenerace normálního organismu je možná z buněk jedné vrstvy (pouze ektoderm nebo pouze endoderm).
Pokud odříznete fragment ze strany těla hydry a spojíte jej s tělem jiné hydry, pak jsou možné tři výsledky experimentu: 1) fragment zcela splyne s tělem příjemce; 2) úlomek tvoří výběžek, na jehož konci se vyvíjí „hlavička“ (tedy přechází v ledvinu); 3) fragment tvoří výstupek, na jehož konci je vytvořena „noha“. Ukázalo se, že procento tvorby „hlav“ je vyšší, čím blíže k „hlavě“ dárce je fragment pro transplantaci odebrán a čím dále od „hlavy“ příjemce je umístěn. Tyto a podobné experimenty vedly k postulaci existence čtyř morfogenních látek regulujících regeneraci – aktivátoru a inhibitoru „hlavy“ a aktivátoru a inhibitoru „nohy“. Tyto látky podle tohoto modelu regenerace tvoří koncentrační gradienty: v oblasti „hlavy“ normálního polypu je maximální koncentrace aktivátoru i inhibitoru hlavy a v oblasti „nohy“ je maximální koncentrace aktivátoru i nožního inhibitoru. Všechny byly skutečně objeveny.
Ještě na konci 1997. století byla předložena hypotéza o teoretické nesmrtelnosti hydry, kterou se po celé XNUMX. století snažili vědecky dokázat či vyvrátit. V roce XNUMX byla hypotéza experimentálně prokázána Danielem Martinezem. Experiment trval asi čtyři roky a ukázal nepřítomnost úmrtnosti mezi třemi skupinami hydras v důsledku stárnutí. Předpokládá se, že „nesmrtelnost“ hydras přímo souvisí s jejich vysokou regenerační schopností.
Před začátkem zimy, po přechodu k pohlavnímu rozmnožování a dozrávání klidových fází hydry hynou ve vodních útvarech ve středním pásmu. Zřejmě za tím není nedostatek potravy nebo přímé vystavení jiným nepříznivým faktorům. To stále naznačuje, že hydry mají některé mechanismy stárnutí, jejichž příčinou je sexuální rozmnožování.
a pár dalších nesmrtelných:
Americký humr
Tento druh humra má samoléčebnou DNA. Speciální enzym zvaný telomeráza zabraňuje jejich stárnutí. Vědci odhadují, že nejstarší nalezený humr je starý 140 let a nevykazuje žádné známky stárnutí. Předpokládá se, že američtí humři jsou biologicky nesmrtelní, ale umírají na vnější příčiny.
HeLa buňky
Na rozdíl od běžných buněk mají tyto jedinečné schopnost dělit se nekonečněkrát. Toto dělení je možné díky stejnému enzymu telomeráze: zvyšuje telomery na koncích DNA chromozomů. Poprvé byly objeveny v rakovině děložního čípku Henrietty Lacksové v roce 1951. Nyní se HeLa buňky používají ke studiu rakoviny, AIDS a mnoha dalších nemocí a různých látek.
