+

МедузаTurritopsis nutricula, которая считается единственным на планете бессмертным существом, оказалась под пристальным вниманием ученых в связи с проблемами старения и продления жизни человека. Её бессмертие объясняют тем, что, в отличие от большинства видов медуз, которые после участия в репродуктивном цикле умирают после достижения половой зрелости, T.nutricula может снова превращаться в молодую особь и способна повторять этот цикл бесконечно. T. nutricula даже считают единственным бессмертным видом среди всех многоклеточных.

+

Имеется серия работ, в которых сами исследователи дают такое заключение о бессмертии T.nutricula. Эти работы позволяют проанализировать полученные результаты с точки зрения общей биологии, биологии старения и возможности продления жизни человека

Общие сведения о медузах

Медузы подразделяются на классы: гидромедузы (гидроидные), сцифомедузы и кубомедузы. Известно более 1500 видов медуз.

+

Это самые длительно живущие виды в мире, они существуют более 650 млн лет. Их тела очень уязвимы и легко повреждаются при контакте с твердым предметом. Поэтому способность этих видов выживать связана у них с многообразием жизненных циклов (ЖЦ), форм размножения и высокой степенью регенерации тела.

Класс Гидроидные (Hydrozoa), к которым относится T.nutricula, — это наиболее низшие беспозвоночные типа кишечнополостных (Coelenterata). В ЖЦ многих кишечнополостных животных закономерно чередуются поколения полипов и медуз. В определенный сезон полипы (бесполое поколение) отпочковывают личинок медуз, которые развиваются в свободноплавающие медузы.

Достигнув половой зрелости, медузы продуцируют половые клетки, и из оплодотворенных яйцеклеток развиваются личинки-планулы, которые, оседая на дно, превращаются в полипы.

Регенерация у медуз достаточно изучена. Из части полипа может регенерировать весь полип, а из достаточно большого фрагмента, вырезанного у медузы, может образоваться новая медуза, аналогичная в морфологическом и в функциональном отношении.

Такой регенеративный процесс строго специфичен — из фрагмента ткани полипа может образоваться только полип, из куска ткани медузы — только медуза, а из фрагмента определенной ткани регенерирует медуза того же типа. Во взрослом организме кишечнополостных есть специализированные клетки — книдобласты, железистые, эпидермальные, мышечные, интерстициальные (i-клетки) и др., которые при регенерации из фрагмента ткани должны возникать, как считают, из уже имеющихся таких же клеток, либо вследствие трансформации одного типа клеток в другой.

+

Продолжительность жизни гидроидных медуз с метагенетическим ЖЦ развития в планктоне составляет несколько месяцев, и они умирают вскоре после выпуска гамет.

В роде Turritopsis известно несколько видов. Они заселяют моря тропического и умеренного поясов. Медуза Turritopsis nutricula известна ученому миру давно — ее описание опубликовано в 1857 году (McCrady). Размножение T.nutricula и ЖЦ — обычный для гидрозоев — чередование бесполых и половых поколений.

Опыты, объяснения полученных результатов и заключения исследователей Turritopsis nutricula.

В конце прошлого века итальянский ученый Фернандо Боэро случайно обнаружил полипы в высохшем аквариуме, где, кроме рыбок, жили несколько особей T.nutricula. Полипы напоминали медуз T.nutricula, но без щупалец. После наполнения аквариума водой через некоторое время они ожили и стали развиваться, затем от полипов начали отпочковываться крохотные особи медуз T.nutricula.

Объясняли это тем, что под действием неблагоприятных факторов, угрожавших им гибелью, они из взрослых животных вернулись к «детскому возрасту». Медузы отбросили ненужные щупальца, осели на дно, и превратились в маленьких полипов, которым было легче перенести обезвоживание аквариума. По существу этот факт представлялся как возврат животного из старческого возраста в детскую стадию, и если этот цикл повторять бесконечно, то теоретически получается, что медузы Turritopsis nutricula способны жить вечно.

Исследования проведены на 4000 медузах Turritopsis nutricula, взятые из Средиземного моря. Половая зрелость достигалась после 25-30 дней при 20°C на стадии с 16 щупальцами.

Трансформация экспериментально вызывалась в течение развития к половой зрелости: (a) голоданием, (b) внезапным повышением или снижением температуры воды (от 22°C до 17 или 27°C), (c) уменьшением солености воды (90%-ая морская вода, 10%-ая дистиллированная вода, S = 33 %), (d) механическим повреждением колокола щипцами или ножницами. <…>

+

Медуза Turritopsis nutricula имеет уникальный ЖЦ в том, что на любой стадии развития и даже достигнув половой зрелости, она способна к возвращению на стадии полипа как ответ на неблагоприятные условия, включая старение. Смерти организма у этого вида не происходит.

Неизвестно, встречаются ли эти процессы при естественных условиях, потому что они имеют место в довольно короткий промежуток времени и их трудно наблюдать в природе. Однако лабораторные исследования демонстрируют, что у T. nutriculu есть трансформационный потенциал, который никогда не регистрировался у других видов, и кажется невероятным, что такой потенциал выражен только при лабораторных условиях.

Заключение

Проведенный анализ работ по трансформации медузы T.nutricula позволяет сделать следующие выводы. Опыты проводились на нестареющих медузах и их трансформация не связана со старением. В процессе трансформации взрослая медуза фактически прекращает (без старения) своё существование как целостный организм и создается зародыш полипа, т.е. другой организм, отличающийся от неё морфологией, физиологией и типом клеток. Заключения авторов основаны на недостаточных представлениях о жизненных циклах, бесполом размножении, о реверсе и об обратном развитии.

В жизненном цикле (ЖЦ) медузы T. nutriculu имеются 3 пути. 1-й путь. При благоприятных условиях, когда трансформация невозможна, медуза достигает половозрелости, размножается половым способом, стареет и гибнет, а планулы создают полипы.

2-й и 3-й пути — при неблагоприятных условиях. На основе трансформированных тканей медузы происходит развитие зародыша полипа заново — соматический бластогенез, в котором первичные СК играют главную роль. Все 3 пути заканчиваются стадией полипа, от которого начинается очередной ЖЦ почкованием полипа.

Трансформация медузы в полипа — не искусство эксперимента, а распространённое явление в природе, закрепленное в эволюции как вид бесполого размножения в ЖЦ.

В дискуссии о клеточных источниках трансформации медузы в полипа авторы переоценили значение трансдифференцировок клеток и недооценили главную роль первичных СК в процессах бластогенеза. Это связано в настоящее время с интенсивными исследованиями роли трансдифференцировок в основном в процессах регенерации (одного организма). В данном случае происходит образование зародыша нового организма на материале материнского, который содержит дифференцированные клетки и первичные СК. В развитии всех видов первичные СК играют главную роль. А дифференцированные клетки материнского организма трансдифференцируются и формируют новые ниши для реализации широких потенций СК.

Продолжительность жизни медуз обычно составляет 3-4 месяца, и они прекращают индивидуальное существование от старения или при трансформации без старения. Не обнаружено медуз T.nutricula, возраст которых исчислялся бы тысячелетиями, тем более бессмертных медуз.