Dwugłowe, nieśmiertelne robaki na UW. Naukowcy przekroczyli granice natury
Zamiast ogona – druga głowa. To niezwykła anomalia, którą polscy naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego zaobserwowali w hodowli mikroskopijnych płazińców. “To tak, jakby w jednym ciele powoli dojrzewało drugie” – wyjaśniają badacze. Jak to możliwe?
- Naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego zaobserwowali u mikroskopijnych płazińców z rodzaju Stenostomum zjawisko formowania się drugiej głowy zamiast ogona, co jest bezprecedensowe w świecie zwierząt.
- Osobniki dwugłowe potrafiły normalnie funkcjonować, a po przecięciu były zdolne do regeneracji, co w niektórych przypadkach skutkowało odwróceniem osi ciała.
- Odkrycie może mieć kluczowe znaczenie w zrozumieniu mechanizmów anomalii rozwojowych i regeneracji w naturze.
Te robaki potrafią “odwrócić oś ciała”. Przełom w świecie nauki
Podczas hodowli mikroskopijnych płazińców z rodzaju Stenostomum naukowcy z UW zaobserwowali zjawisko dotąd nieopisane w świecie zwierząt. W miejscu, gdzie powinien powstać ogon, wytworzyła się druga, w pełni wykształcona głowa. Co więcej, takie robaki potrafiły normalnie funkcjonować: poruszały się, choć niezgrabnie, i odżywiały.
“Kiedy przecięliśmy je na pół, okazało się, że mogą się zregenerować, a u części z nich doszło do odwrócenia osi ciała, czyli zamiany przodu z tyłem” – powiedział PAP autor badania dr Ludwik Gąsiorowski z Instytutu Biologii Ewolucyjnej Uniwersytetu Warszawskiego.
Kiedy przecięliśmy je na pół, okazało się, że mogą się zregenerować.
Zjawisko po raz pierwszy opisała doktorantka dr Gąsiorowskiego, Katarzyna Tratkiewicz, podczas rutynowej obserwacji jednej z hodowli Stenostomum brevipharyngium. Niektóre osobniki wyraźnie odbiegały od normy. W miejscu, gdzie powinien znajdować się ogon, u nich pojawiła się druga głowa. Była ona w pełni uformowana, m.in. z gardzielą i innymi prawidłowo funkcjonującymi strukturami.
Jak jeden błąd zamienił robaka w monstrum. Natura złamała własne zasady
Dalsze obserwacje wykazały, że nie było to pojedyncze zdarzenie. Przez kilka miesięcy w hodowli utrzymywała się populacja, w której obok zwykłych robaków występowały również dwugłowe. Ta powtarzalność pozwoliła badaczom przeprowadzić szczegółowe analizy morfologiczne i molekularne. Na ich podstawie powstała publikacja, która ukazała się w czasopiśmie „Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences”.
Płazińce z rodzaju Stenostomum należą do nielicznych zwierząt, które potrafią nie tylko regenerować utracone części ciała, ale również rozmnażać się bezpłciowo. W naturze takie zdolności są stosunkowo rzadkie.
Struktury nowego osobnika zaczynają formować się w środkowej części ciała dorosłego robaka.
“Stenostomum rozmnażają się w procesie zwanym paratomią. W jej trakcie struktury nowego osobnika zaczynają formować się w środkowej części ciała dorosłego robaka. W przeciwieństwie do typowego pączkowania, które kojarzy większość z nas, potomek nie wyrasta więc z boku ciała, ale wszystko odbywa się wzdłuż tej samej osi przodo-tylnej. To tak, jakby w jednym ciele powoli dojrzewało drugie” – wyjaśnił dr Gąsiorowski.
Jest to niezwykle uporządkowany mechanizm, w którym wszystko zależy od precyzyjnego działania różnych sygnałów molekularnych. Rozpoczyna się aktywacją komórek macierzystych, które różnicują się zgodnie z gradientami tzw. morfogenów - cząsteczek określających, gdzie ma powstać przód, a gdzie tył organizmu. W tylnym końcu przedniego segmentu formuje się nowy ogon, a w przednim tylnego powstaje nowa głowa. Gdy rozwój dobiegnie końca, oba segmenty rozdzielają się, stając się w pełni samodzielnymi zwierzętami.
W badanej przez naukowców populacji ten mechanizm jednak zawiódł. Zamiast nowego ogona w tylnej części ciała przedniego segmentu komórki zaczęły formować kolejną głowę. Dorosły osobnik stawał się więc dwugłowy, za to pozbawiony ogona, przy czym tylny robak nadal rozwijał się prawidłowo.
W efekcie ciało robaka zaczynało przypominać łańcuch połączonych ze sobą osobników, złożony z segmentów: normalna głowa-tułów-odwrócona głowa-normalna głowa-tułów-ogon. Gdy nowy osobnik osiągał odpowiedni stopień dojrzałości, odłączał się od dorosłego i żył samodzielnie. Robak rodzicielski pozostawał dwugłowy.
Jak przeżyć, gdy dwie głowy walczą o kierunek? Czasami "przód staje sie tyłem"
Ku zaskoczeniu naukowców dwugłowe płazińce potrafiły normalnie funkcjonować – rosły, pobierały pokarm i trawiły go, choć miały trudności z poruszaniem się, ponieważ każda głowa reagowała niezależnie. Po przecięciu osobniki zregenerowały brakujące ogony. U niektórych fragmentów doszło nawet do odwrócenia osi ciała – przód stawał się tyłem.
“Takie zjawisko nie ma precedensu wśród zwierząt, bo zazwyczaj orientacja ciała jest ustalana raz, na etapie rozwoju zarodkowego i pozostaje niezmienna przez całe życie” – podkreślił dr Gąsiorowski.
Anomalie utrzymywały się przez dwa miesiące, po czym zniknęły.
“Najbardziej prawdopodobny wydaje się więc błąd rozwojowy. W niektórych komórkach macierzystych mogło dojść do błędnej reakcji na gradient morfogenów, wynikającej na przykład z mutacji na poziomie pojedynczych komórek” – wyjaśnił dr Gąsiorowski.
Czy tego typu anomalie mogą zdarzać się u płazińców żyjących w warunkach naturalnych, nie wiadomo. Dr Gąsiorowski przypomniał, że są to zwierzęta bardzo małe, trudne do obserwacji i często pomijane w badaniach, a w środowisku naturalnym osobniki z taką deformacją byłyby prawdopodobnie szybko eliminowane. Okrycie polskich badaczy ma duże znaczenie dla zrozumienia granic plastyczności organizmów i mechanizmów regeneracji. Tak głęboka przebudowa planu ciała, bez utraty funkcji życiowych, pokazuje, jak elastyczne potrafią być nawet najprostsze formy życia.
Obecnie zoolodzy kontynuują swoje badania, aby określić, jakie geny aktywują się w kolejnych etapach paratomii.
Źródło: Radio ZET/PAP/K. Tratkiewicz and L. Gąsiorowski, “Spontaneous ectopic head formation enables reversal of the body axis polarity in microscopic flatworms,” Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, vol. 292, no. 2057, Oct. 2025.
Byłeś świadkiem czegoś niespodziewanego? Masz temat, którym powinniśmy się zająć?
Zgłoś sprawę przez Czerwony telefon Radia ZET
