A tengericsillagok feje

A tengericsillagok fura testalkatú lények, jóformán csak az egyforma karjaikból áll a testük – no de hol lehet a fejük? A tengericsillag ötös szimmetriája miatt nem tudjuk, hol az eleje, hol a vége. E különleges testfelépítés sokakat arra vezetett, hogy a tengericsillagnak talán nincs is feje. Nemrégiben egy amerikai kutatócsoport a Nature folyóiratban arról számolt be, hogy találtak valamit, ami alapján feltételezhető: van feje a tengericsillagnak, ráadásul úgy fest, elveszítették a testüket azért, hogy a maradék csupa fej lehessen. A Chan Zuckerberg Biohub számolt be a kutatásról.

A kutatók azt vizsgálták meg, hogy a tengericsillag fejlődése során miként aktiválódnak a génjei. Miközben az állat teljes testében találtak a fej fejlődéséhez köthető aktív géneket, addig a törzsre jellemzők szinte teljesen hiányoztak. Magyarul: úgy tűnik, hogy a tengericsillag csupa fej, de a teste hiányzik. A másik különös felfedezés az volt, hogy azok a gének, amelyeket a fej elülső oldalával hozhatunk összefüggésbe, a csillag karjainak közepén működtek, míg a fej hátuljához köthető gének a karok szélein.

„Olyan, mintha a tengericsillagnak teljesen hiányozna a törzse, leginkább úgy írhatnánk le, hogy pusztán a fej mászik a tengerfenéken” – mondta Laurent Formery, a kutatás vezetője.

Az állatok elsöprő többsége kettős szimmetriát mutat, a tengericsillag és egy maroknyi más állat viszont ötöst. Az 1995-ös orvosi Nobel-díjat azért kapta 3 kutató, mert sikerült kideríteni, hogy a kettős szimmetriájúak esetében milyen genetikai-molekuláris kapcsolók hatására jöhet létre a fejtől a farokig terjedő testalkat. Azóta a szakemberek arra jutottak, hogy ezek a molekuláris kapcsolók működnek az állatvilág legnagyobb részében, így az emberben is. Azonban a tengericsillag és a rokon tüskésbőrűek ötös szimmetriája miatt ezeknél az állatoknál nem lehet a testen belül elkülöníteni a feji vagy a farki véget. Azt pedig eddig senki se tárta fel, hogy ez az ötös szimmetria miféle genetikai kapcsolókkal képes működni, de még azt se sikerült eldönteni, hogy melyik testrészük felelhet meg a feji és melyik a farki végnek. Egyes kutatók úgy vélték, hogy a csillag függőleges tengelye fejezheti ki e testirányt, mások szerint viszont a csillag közepétől a karok hegyéig vezető irányok ezek. A döntéshez újszerű vizsgálati módszerre volt azonban szükség, amelyet igen sokáig nem lehetett elvégezni.

A fő akadálya ennek az volt, hogy a számos más állatban működő génkifejeződési vizsgálatok a tengericsillag esetében nem működtek, vagyis új módszerre volt szükség ahhoz, hogy megvizsgálják, mely gének aktívak egy-egy fejlődési szakaszban.

Egy egészen új génvizsgálati technológia kellett ahhoz, hogy a kutatók képesek legyenek e problémát megoldani és ennek segítségével megállapítani, hogy a tengericsillag testének mely pontján mely gének működnek. A vizsgálatokhoz az egyes géneket fluoreszcens anyaggal jelölve látványosan meg is tudták jeleníteni, hogy mi zajlik az állatok testében – ennek eredményeit láthatjuk a nyitóképen.

A gerincesek, s az ember előagyi részének megfeleltethető gének a tengericsillag karjainak középső régióiban aktívak, a köztiagyra jellemzők pedig a karok szélein. A tömérdek, agyra jellemző gén kifejeződésén túl mindössze egyetlen olyan gént találtak, amely az állatok esetében a test törzsi részét jellemzi, ezt a csillag karjainak leges-legszélén észlelték a szakemberek.

Ez pedig azt jelzi, hogy a tengericsillag az evolúciója során nem a fejét vesztette el, hanem a testét!