Открытие животного с исчезающим анусом завершается 160-летней игрой в прятки

Классическая детская книга Все какашки заканчивается изображением ребенка и некоторых животных на заднем плане, подчеркивая то, что мы все знаем интуитивно: корма выходит сзади. Но мы принимаем наши пищеварительные системы как должное. Самые первые животные использовали одну и ту же яму для еды и испражнения, а некоторые до сих пор делают. И как недавно обнаружил один морской биолог, по крайней мере, у одного есть анус, который появляется только когда он какает.

Этот «преходящий» анус, который исчезает после изматывания, был обнаружен у морского животного, называемого желеобразным гребешком, заслуженным профессором Бостонского университета и исследователем морской биологической лаборатории Вудс-Хоул Сидни Л. Таммом, доктором философии, который опубликовал свое исследование в Биология беспозвоночных относительно недавно. Эти прозрачные животные, также известные как «морские грецкие орехи», принадлежат к группе под названием гребневики (ка- десять -о- phores) и купаться в западной Атлантике. Они запутывают наши представления об эволюции заднего прохода, потому что мы знаем только два типа животных: те, у которых одна дыра, и те, у кого две.

Дело в том, что гребневики изучались с 19 века. Именно тогда ученые заметили, что у них есть «сквозная кишка», что означает, что они какают и едят из разных ям, как мы. У других животных, таких как медузы, есть «отверстие в бутылке» с одним отверстием, через которое оно ест и выбрасывает отходы через то же отверстие. Каким-то образом, за 160 лет наблюдений, никто, казалось, не заметил, что одна сторона бородавчатого гребня через кишечник появилась только тогда, когда это было необходимо.

«Есть йога Берра, которая объясняет это», - говорит Тамм. обратный, «То есть вы можете многое наблюдать, просто посмотрев. Никто на самом деле не смотрел внимательно.

Важность наблюдения

Тамм изучал этих животных в течение долгого времени, но «никогда не интересовался», как они покакают, до недавней «путаницы» в области гребневиков. В 2016 году ученые на конференции под названием Ctenopalooza были поражены кадрами, показывающими, что у животных были и рот, и задний проход. «Если люди не видят это видео, они не поверят в это», - сказал морской биолог Джордж Мацумото, доктор философии. Наука, Но это совсем не удивительно, сказал Тамм, написав горячую реплику, указав, что ученые знали об этом с 1850-х годов.

«Я посмотрел на это более внимательно из-за этой путаницы, и именно поэтому я нашел этот анус« приходи и уходи », - говорит он.

Тамм часами наблюдал за отдельными желечками для бородавок, отмечая промежуток между каждым испражнением, «чтобы получить ритм какашки». Правильно выбрав время, он знал, когда приблизиться с помощью мощного микроскопа. Когда он приблизил анальный канал, прозрачную трубку, накапливающую частицы мусора, он обнаружил нечто беспрецедентное.

«Они кружатся и циркулируют, как будто они ждут, чтобы что-то произошло, - говорит он, - и внезапно вы видите, как появляется отверстие - пора». Внезапно внутренние ткани животного сливаются с его кожей., создавая проход во внешний мир. «Он становится все больше и больше, пока не исчезнет все, что было в этом канале», - продолжает он. «А потом он начинает закрываться. И он закрывается и закрывается, пока, наконец, не исчезнет, ​​и вы его больше не увидите ».

Его открытие является напоминанием о том, что такое биология: наблюдение за пациентами.

"Просто будь осторожный," он говорит. «И это то, что другие люди либо пропустили, либо не успели сделать, либо просто не заморачивались».

Между одной и двумя отверстиями

Насколько может сказать Тамм, это первый случай, когда кто-то заметил преходящий анус. Это усложняет наше представление о развитии ануса, добавляя то, что он считает «промежуточным этапом» в эволюционном процессе.

По его словам, наличие как рта, так и заднего прохода является «шагом вперед для того, чтобы стать больше и сложнее» с точки зрения эволюции. Без этого животные не могли бы слишком долго, есть и переваривать одновременно, и буквально не дерьмо, где они едят. Мы прошли долгий путь со времен наших предков. Но в какой-то момент в нашей эволюции нам пришлось совершить переход от одной дыры к двум.

«Вопрос о заднем проходе - это вопрос», - говорит Тамм, объясняя, что у эмбриона задний проход образуется в результате слияния тканей, что мало чем отличается от того, что он видел в желе с бородавками. Разница заключается в том, что у большинства животных это слияние является постоянным: как только анус образуется в зародыше, животное получает его на всю жизнь. Странные существа Тамма, по какой-то причине, кажутся менее решающими.

«Это временное слияние может быть шагом в постоянный анус у гребневиков и других животных», - говорит он.

Чтобы подтвердить, происходит ли настоящий синтез, когда эти животные покакают, он уже планирует использовать мощные электронные микроскопы в Морской биологической лаборатории Вудс-Хоул. Однако более ценным, чем любая другая машина, является дар терпения Тамма. А когда ты изучаешь анусы, чувство юмора тоже не повредит.

«Если вы посмотрите внимательно, вы многое увидите», - говорит он. «Йоги Берра, хотя это звучит смешно, он был прав. У него много других высказываний. Например, если вы видите развилку на дороге, возьмите ее. И вы не знаете, говорит ли он о посуде.

Аннотация:

Дефекация в гребневике Mnemiopsis leidyi представляет собой стереотипную последовательность эффекторных реакций, возникающих с регулярным ритмом ультрадиана. Здесь я использовал видео микроскопию, чтобы описать новые функции и исправить предыдущие сообщения о гастроваскулярной системе во время и между дефекациями. В отличие от научной литературы, люди испражнялись только через один из двух анальных каналов, который обладает единственной анальной порой. Анальная пора не была видна как постоянная структура, как показано в учебниках, но появилась при дефекации и впоследствии исчезла. Временные интервалы между повторяющимися дефекациями у отдельных животных зависели от размера тела, варьируя от ~ 10 минут у маленьких личинок до ~ 1 часа у крупных взрослых. Дифференциальная интерференционная контрастная микроскопия показала, что как открытие, так и закрытие анальной поры напоминают обратимое кольцо слияния тканей между нанесенными энтодермальным и эктодермальным слоями на аборальном конце. Таким образом, особи M. leidyi, похоже, имеют прерывистый анус и, следовательно, прерывистую сквозную кишку, которая повторяется через регулярные промежутки времени. Временность видимой анальной поры у M. leidyi является новой и может пролить свет на эволюцию постоянного ануса и сквозной кишки у животных. Кроме того, диморфизм зеркального отображения диагонального анального комплекса встречается у личиночных гребневиков, но не у взрослых, что указывает на гибкость развития в диагональной симметрии анального комплекса.