Zeeanemonen, die dieren die op planten lijken wanneer ze voor het eerst worden ontmoet, zijn in staat om met halsbrekende snelheid giftige stingers af te schieten. Ze zijn zelfs zo extreem snel dat de architectuur van deze natuurlijke wapens pas nu in detail is bestudeerd.
In dit artikel zul je in detail zien hoe dit hele opnameproces werkt. Mis niets, want hier heb je de demonstratie dat complexiteit kan bestaan in de kleinste dingen en het meest vreemd is aan onze waarneming. Laten we beginnen.
Wat is een zeeanemoon?
Het eerste is om meer te weten te komen over de dieren die de hoofdrolspelers van het onderzoek zijn.Anemonen zijn cnidariërs die behoren tot de orde Actiniaria en zijn verwanten van koralen en kwallen. Zoals hun naam aangeeft, bewonen ze de zee; met name onderaan, waar ze zich dankzij hun pedaalschijf aan de ondergrond of rotsen hechten.
Dit zijn solitaire poliepen die boven zijn cilindrische lichaam uitsteken om zijn tentakels uit te strekken rond zijn orale schijf, waar de opening naar het spijsverteringsstelsel zich bevindt. In deze tentakels worden hun wapens gevonden, de nematocysten.
Nematocysten, zeer complexe natuurlijke wapens
Een nematocyst, ook wel cnid genoemd, is een subcellulair organel gemaakt door cnidocyten, cellen die gespecialiseerd zijn in het maken van deze angel. Ze komen in het algemeen voor bij cnidariërs, niet alleen bij anemonen, dus je kunt er ook over lezen als je bijvoorbeeld giftige kwallen documenteert.
Aangezien hun doel is om gif.webp te inoculeren (of te verankeren aan de oceaanbodem in het geval van een stroming), hebben nematocysten de vorm van een dunne capsule die aan een buisvormige draad is bevestigd. Sommigen van hen hebben kleine stekels die werken als een harpoen, dat wil zeggen, ze dringen gemakkelijk de prooi binnen maar komen er niet uit.
Niet alle nematocysten hebben spicules, sommige zijn gemaakt om de huid van een prooi te doorboren en snel terug te trekken.
Het mysterie van hoe zeeanemonen hun angel lanceren is onthuld
Dit proces, waarbij cnidariërs hun nematocysten afvuren, is zo snel dat we slechts een globaal idee hadden van hoe het werkt bij zeeanemonen. In juni 2022 was het volledig gedetailleerd, zowel het mechanisme als de architectuur, zoals vermeld in de studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
De soort die voor het experiment werd gebruikt, was Nematostella vectensis, afkomstig uit zoute lagunes en ondiepe estuaria voor de westkust van de Verenigde Staten.Zijn tentakels zijn bewapend met honderden giftige stingers (nematocysten) die deze zeeanemoon helpen zijn prooi te jagen, inclusief garnalen en plankton in zijn omgeving.
De Nematostella vectensis is in staat om zijn voedsel in een honderdste van een seconde te vangen. Zoals je je kunt voorstellen, was er wat vindingrijkheid en moderne technologie nodig om het hele proces tot in detail te waarderen.
De werking van het afvuren van nematocysten
Om het hele proces vast te leggen waarmee deze zeeanemonen hun angel lanceerden, gebruikten de wetenschappers een fluorescerende kleurstof die in de lichamen van de dieren werd geïnoculeerd en scanning-elektronenmicroscopietechnologie. Zo kwamen ze tot een driedimensionale reconstructie van het hele proces.
De draad die uit de angel komt is verantwoordelijk voor het inenten van het gif.webp. Voordat het de nematocyt verlaat, wordt het rond een centrale as gewikkeld. Deze as is degene die wordt geactiveerd door mechanische prikkels, die zich uitstrekt en ronddraait als een sok.Dankzij deze impuls loopt het filament dat het gif.webp bevat naar het uiteinde van de schacht en gaat samen met het lichaam van het slachtoffer naar binnen.
De ontladingssnelheid van de nematocyst is het gevolg van de opbouw van osmotische druk in de capsule.
Zodra de zeeanemoon Nematostella vectensis zijn angel op deze manier schiet, verliest hij hem. Vervolgens moet het er een opnieuw maken, een proces dat wordt uitgevoerd door cellen die nematocyten worden genoemd. Dit zijn ook de capsules die exploderen om de nematocyst vrij te laten.
Het belang van deze ontdekking
Deze studie demonstreert de complexiteit van het afvuurmechanisme van de nematocyst, die werkt als een zelf-geassembleerde biologische microstructuur. Dit hele proces tot in detail kennen, onthult niet alleen een ander mysterie van de natuur, maar opent ook een heel studiegebied waarin mensen het opnieuw imiteren om ons leven te verbeteren.
Deze zeer geavanceerde organellen vormen een ideaal model voor apparaten op microschaal. De medische technologie zou bijvoorbeeld veel baat hebben bij een apparaatje op microscopische schaal dat stoffen afvuurt op bepaalde prikkels.
In dit soort studies is er bewijs dat we moeten blijven zoeken in die gebieden die buiten onze waarneming liggen. Onszelf bevrijden van het idee dat we de meest complexe wezens op aarde zijn, is de sleutel om de wereld te blijven begrijpen en ons leven te verbeteren.