Жизненный цикл медузы и способ его контроля
Свободноплавающие медузы в море начинают не в знакомой форме медузы (медузоидной), а как сидячие и бесполые полипы. Исследователи, опубликовавшие 16 января работу в журнале Current Biology издательства Cell Press, обнаружили, что запускает это превращение у ушастой аурелии (Aurelia aurita). Ключ — новый гормон метаморфоза, который накапливается в холодную зиму, чтобы вызвать синхронное появление медуз весной.
Это биологическое понимание может предложить новые методы контроля за цветением аурелии, которое иногда создает проблемы для рыболовства и другой деятельности человека. Например, гигантский рой этих медуз в октябре прошлого года остановил работу атомного реактора в Швеции.
"Теперь мы знаем в деталях, почему и как полипы Aurelia превращаются в медуз, — говорит Константин Халтурин из Окинавского института науки и технологий. — Мы также можем контролировать переход полипа в медузу с помощью чрезвычайно мощного химического индуктора".
В лаборатории исследователи могут надежно вызвать переход полипа в медузу всего за 48 часов; естественная индукция только холодными температурами раньше занимала недели.
Интерес к медузам у Халтурина и его коллег возник из фундаментального биологического вопроса: как многие животные развивают несколько совершенно разных планов строения тела на основе одного генома? Чтобы выяснить это, авторы провели серию экспериментов, чтобы раскрыть молекулярные основы процесса у Aurelia.
Их исследования показывают, что превращение Aurelia — двухэтапный процесс:
- Первая часть включает сигнал, общий для других животных.
- Вторая зависит от нового белка, который действует как температурно-чувствительный "таймер". Этот белок также является предшественником гормона метаморфоза медуз.
Интересно, что, как отмечает Халтурин, гормон, по-видимому, существенно различается у генетически далеких штаммов Aurelia. В результате ткань, содержащая гормон, взятая у медуз из Тихого океана, не превратит полипов из Балтийского моря в медуз.
Исследователи говорят, что эти открытия теоретически можно использовать для контроля популяции полипов Aurelia в бухте среднего размера. "Просто необходимо вызвать их метаморфоз в неподходящий период времени: в начале зимы вместо весны", — говорит Халтурин. Молодые медузы без пищи погибнут, и цветения медуз следующим летом не произойдет.
Халтурин отмечает, что аналогичные стратегии десятилетиями используются для борьбы с малярийными комарами и гусеницами-вредителями. Однако он предупреждает, что абсолютно необходимо убедиться, что химический аналог гормона медуз безопасен для использования.