Πού θα φορούσε ένας αστερίας καπέλο, αν είχε, και πώς σχετίζεται η διάταξη του σώματός του με αυτή των στενών συγγενών του, των ανθρώπων; Τέτοιες ερωτήσεις έχουν μπερδέψει εδώ και καιρό τους επιστήμονες, αλλά μια ομάδα Καλιφόρνια πιστέψτε ότι επιτέλους ανακάλυψαν πού βρίσκεται το κεφάλι ενός αστεριού – και αποδείχτηκε πλήρης έκπληξη.
Χρησιμοποιώντας προηγμένα γενετικά και μοριακά εργαλεία, οι ερευνητές δημιούργησαν έναν τρισδιάστατο άτλαντα έκφρασης γονιδίου αστερίας (ο τρόπος με τον οποίο τα δεδομένα που κωδικοποιούνται σε ένα γονίδιο μετατρέπονται σε συνάρτηση) και χαρτογράφησαν τις περιοχές του σώματός τους.
«Η απάντηση είναι πολύ πιο περίπλοκη από ό,τι περιμέναμε», λέει ο μεταδιδακτορικός μελετητής Laurent Formery of Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, η οποία διεξήχθη στα εργαστήρια του ανώτερου συγγραφέα καθηγητή Christopher Lowe στο Stanford School of Humanities & Sciences, με τον Daniel S Rokhsar του Πανεπιστημίου του Καλιφόρνια, Μπέρκλεϋ.
«Είναι απλά περίεργο και πιθανότατα η εξέλιξη της ομάδας ήταν ακόμη πιο περίπλοκη». Η ομάδα των εχινόδερμων περιλαμβάνει όχι μόνο αστερίες, αλλά και αγγούρια και αχινούς.
Το απροσδόκητο ήταν ότι το «κεφάλι» ενός αστερία αποδείχθηκε ότι δεν βρίσκεται σε κανένα μέρος. Αντίθετα, οι επιστήμονες εντόπισαν περιοχές «όμοιες με το κεφάλι» κατανεμημένες σε όλο το κέντρο και στη μέση κάθε άκρου, με μια περιοχή που μοιάζει με ουρά κατά μήκος της περιμέτρου του.
Επειδή κανένα μέρος ενός αστεριού δεν είχε το γενετικό μοτίβο που σχετίζεται με τον κορμό ενός ζώου, φαίνεται ότι οι αστερίες περιγράφονται καλύτερα ως κεφάλια με την ικανότητα να σέρνονται!
Ζωολογικό μυστήριο
Τα θαλασσινά είναι πολύ αρχαία αλλά και στενά συνδεδεμένα με τον άνθρωπο. Ξεκινούν τη ζωή τους ως γονιμοποιημένα αυγά που εκκολάπτονται σε ελεύθερα επιπλέουσες προνύμφες και μπορούν να παρασυρθούν ως πλαγκτόν για μήνες πριν εγκατασταθούν στον βυθό της θάλασσας.
Σε αυτό το σημείο μετατρέπονται από ένα συμμετρικό «διμερές σχέδιο σώματος» όπως οι άνθρωποι, σε ενήλικες με σχήμα πεντάκτινου αστεριού ή «πενταακτινικό σχέδιο σώματος».
«Αυτό ήταν ένα ζωολογικό μυστήριο για αιώνες», λέει ο Lowe. «Πώς μπορείτε να μεταβείτε από ένα διμερές σχέδιο σώματος σε ένα πενταπλάγιο σχέδιο και πώς μπορείτε να συγκρίνετε οποιοδήποτε μέρος του αστερία με το δικό μας σχέδιο σώματος;
«Δεν υπάρχει τίποτα σε έναν αστερία ανατομικά που να μπορείς να συσχετίσεις με ένα σπονδυλωτό. Δεν υπάρχει τίποτα εκεί». Αποφασίζοντας να αγνοήσει την «περίεργη» ανατομία, η ομάδα επέλεξε να επικεντρωθεί στην ανάλυση του αστερία σε γενετικό και μοριακό επίπεδο.
Batstars (Patriria miniata) επιλέχθηκαν επειδή υπήρχαν ήδη πρωτόκολλα από προηγούμενη επιστημονική έρευνα για το είδος, κάτι που είναι πολύ κοινό στη Δυτική Ακτή των ΗΠΑ όπου εργάζεται η ομάδα.
«Πρώτα κόψαμε τους βραχίονες seastar σε λεπτές φέτες από την άκρη προς το κέντρο, από πάνω προς τα κάτω και από αριστερά προς τα δεξιά», λέει ο Formery. «Χρησιμοποιήσαμε τομογραφία RNA για να προσδιορίσουμε ποια γονίδια εκφράστηκαν σε κάθε φέτα και στη συνέχεια «ανασυναρμολογήσαμε» τις φέτες χρησιμοποιώντας υπολογιστή μοντέλα. Αυτό μας έδωσε έναν τρισδιάστατο χάρτη γονιδιακής έκφρασης».
Μια δεύτερη μέθοδος χρησιμοποίησε μια πρόσφατη τεχνική εξέλιξη που ονομάζεται στο χώρο αλυσιδωτή αντίδραση υβριδισμού. Αυτό περιελάμβανε χρώση ιστού batstar και οπτική επιθεώρησή του για να προσδιοριστεί πού εκφραζόταν ένα γονίδιο.
«Ακόμη και σε πρόσφατες μοριακές εργασίες υπάρχει ένα ερωτηματικό κοντά στα εχινόδερμα στο εξελικτικό δέντρο, επειδή δεν γνωρίζουμε πολλά για αυτά», λέει ο Formery. «Ήταν ωραίο να δείξουμε ότι –τουλάχιστον σε μοριακό επίπεδο– έχουμε ένα νέο κομμάτι του παζλ που μπορεί τώρα να τοποθετηθεί στο δέντρο». Η έρευνα της ομάδας δημοσιεύεται στο Φύση.
Επίσης στο Divernet: Οι αστερίες που κάνουν πάρτι ακολουθούν τον εφηβικό τρόπο ζωής, Έρευνα δυτών ρίχνει φως στην επιδημία του Seastar, Εκπαιδευτής καταδύσεων «δεν γνωρίζει τον κίνδυνο COTS», Θάνατος ενός αστεριού
