A halhatatlan medúza igaz története

Turritopsis dohrnii polipkolónia a Földközi tengerben
Fotó: Peter Schuchert, World Register of Marine Species

Talán rábukkanunk egy olyan medúzára, amelyik a Földközi-tenger vizében, élőben nézte az első pun háború csatáit i. e. 264-241. között.

Valószínű Önök is eljátszottak már a következő gondolatokkal: milyen jó lenne örökké élni és fiatalnak maradni, vagy újrakezdeni az életünket és mindent másként csinálni, esetleg legyőzni az összes betegséget. Időnként én azon gondolkodom el, hogy miért élhetek nagyságrendekkel hosszabb ideig, mint egy házi légy. Egy ilyen élőlény utolsó perceit mutatja be az 1981-ben Oscar-díjat kapott magyar animációs film: A légy. Máshonnan nézve viszont esélyem sincs a jelenleg ismert legidősebb fa, egy simatűjű szálkásfenyő 5 066 éves életkorát elérni.

A Turritopsis dohrnii latin névvel illetett apró, 4,5 milliméteres medúzafaj fiatalító módszerével tett szert világhírnévre az elmúlt évtizedben. A más fajhoz tartozó, „átlagos” medúzák élettartama néhány órától néhány hónapig terjed. A Turritopsis dohrnii-nak viszont van egy különleges mutatványa: stresszhelyzetben megfiatalodnak a sejtjei, majd az egyed lényegében klónozza magát. Több száz genetikailag azonos utódot hoz létre, ezzel válik úgymond „halhatatlanná”.

Hogy jobban megértsük a jelenséget, járjuk először körbe egy kicsit csalánozók rendszertani csoportjába (törzsébe) tartozó medúzák „normális” életciklusát. Ez tulajdonképpen egy körforgás az aljzaton növő polip, és a vízben lebegő medúzaformák között, melynek során szexuális szaporodás is lejátszódik. Az alábbi XIX. századi rajz ezt az általános sémát mutatja:

1–3.: a lárva aljzatot keres magának; 4-8.: a polip növekedése; 9-11.: kialakulnak a medúzák; 12.-14.: a medúzák növekedése. A 14. pont után következik a párosodás, majd a megtermékenyülés utána létrejönnek a lárvák, így újraindul a folyamat.
Forrás: Matthias Jacob Schleiden (1804-1881): „Die Entwicklung der Meduse”. In: „Das Meer”. Verlag und Druck A. Sacco Nachf., Berlin, 1869. NOAA photo library

Az egész állatvilágban általános törvényszerűség, hogy a megtermékenyítéstől a felnőtt kor eléréséig a sejtvonalak csak egy irányba tudnak fejlődni. A szexuális szaporodás során létrejövő megtermékenyített petesejtből sorozatos osztódások nyomán különböző sejtvonalak alakulnak ki, amelyekből a kifejlett élőlény szervei lesznek. Egy „általános képességekkel rendelkező” zigótából a folyamat végén nagyon specializált sejtek lesznek: például izom-, ideg- és hámsejtek. Ez a folyamat általában szigorúan egyirányú, de a biológiában legfőbb szabály, hogy mindig vannak kivételek… Jelen esetben a Turritopsis dohrnii szervezetében lezajló fordított irányú folyamat. Környezeti stressz, fizikai támadás, betegség, vagy magas kor esetén a felnőtt egyed már differenciált sejtjei megfiatalodnak, és újraindul az állat életciklusa. A Giorgio Bavestrello tengerbiológus és munkatársai által írt, 1992-ben megjelent cikk szerint ilyenkor az állat teljesen átalakul: először egy alaktalan csomag lesz belőle, amiből aztán egy egész kolóniányi fiatal polip „kel ki”. Így tehát a XIX. században Schleiden által lerajzolt útvonalat lerövidítve, a szexuális szaporodást kihagyva az állat visszatér a polip életszakaszba. A korábban differenciált izomsejtjei a megfiatalodás után akár idegsejtek, vagy ivarsejtek is lehetnek. A folyamat során egy medúzából több száz, genetikailag egyező állat keletkezhet – gyakorlatilag az eredeti medúza tökéletes másai, klónjai. Elméletileg ez a folyamat a végtelenségig folytatható, ezáltal biológiailag halhatatlanok lesznek az állatok.

Az angolszász sajtóban el is nevezték a fajt „halhatatlan medúzának” (immortal jellyfish). A kattintásvadász hírportálokon jól mutatnak ezek a címek: „Halhatatlan egy medúzaszerű lény” – ez már önmagában egy különleges dolog, de vannak még további érdekes vonatkozásai is a témának. A sejtek differenciálódásának, illetve megfiatalodásának a vizsgálata fontos eredményeket hozhat az emberi öregedéssel kapcsolatos kutatásokban és a rákos megbetegedések elleni küzdelemben is. Emellett a jelenkori biológia forrongó területe az őssejtkutatás, aminek eredményeivel, reményeink szerint a kutatók, orvosok sokféle betegséget tudnak majd gyógyítani. A „halhatatlan medúza” sejtjeinek megfiatalodása ehhez a témához is kapcsolódik. Így lett a téma felkapott a biológusok, orvosok, újságírók és a nagyközönség körében. A kis medúza a nagy felfedezés óta rendszeres szereplője a médiának és a szaklapoknak.

Ez a jelenség 1991 óta ismert, 1992-ben jelent meg tudományos szaklapban, ráadásul eddig csak mesterséges körülmények között figyelték meg, a természetben nem. További probléma, hogy nagyon nehéz fogságban tartani ezeket a piciny állatkákat. Eddig egyedül Shin Kubotának, a Kyotoi Egyetem kutatójának sikerült hosszabb ideig akváriumban nevelni őket, így nincs feljegyzésünk olyan konkrét medúzaegyedről, vagy klónjairól, amely(ek) a valóságban, tudományosan dokumentáltan feltűnően hosszú ideig élt(ek) volna. Közismert, hogy a fák életkorát meg lehet állapítani a gyűrűik száma alapján, és a legidősebb teknősökről is állnak rendelkezésre tudományos leírások. A medúza esetében még nincsenek ilyen bizonyítékok. Kubota laboratóriumában két év alatt 11 alkalommal születtek újra a medúzák. Az ilyen kisméretű állat természetbeni vizsgálatánál az is probléma, hogy számos természetes ellensége van, így valószínűleg a ragadozók egyszerűen felfalják őket, még mielőtt matuzsálemi kort érnének meg a klónok.

A teljes képhez hozzátartozik, hogy az élővilágban a sok rendszertani csoportban léteznek időnként ivartalanul szaporodó fajok. Ilyenkor párzás nélkül jönnek létre az utódok, amelyek gyakorlatilag a szülő egyed klónjai. Egyszerű példa erre, amikor a szamócanövény indákkal terjeszkedik a talaj felszínén, és az indák mentén genetikailag azonos utódokat hoz létre – azaz klonálisan szaporodik. Ugyanakkor a növénynek van virága és termése, így ivaros szaporodásra is képes.

Egy közeli rokon faj, a Turritopsis rubra medúza alakja. Méretét egy felnőtt férfi kezéhez viszonyítva és felnagyítva mutatjuk be. A médiában általában ennek a fajnak a fotói szerepelnek tévedésből a „halhatatlan medúza” illusztrációjaként.
Medúza fotó: muzina shanghai, Flickr; Kéz fotó, montázs: Bajomi Bálint

A Turritopsis rendszertani csoportba (nemzetségbe) hét közeli rokon faj tartozik; vannak köztük olyanok, amelyeket a szakértők is nehezen tudnak elkülöníteni. Emiatt a szakirodalomban, és főként a médiában az elmúlt két évtizedben komoly kavarodás volt az egyes fajok meghatározása, besorolása és elterjedésének megállapítása körül. Sokáig a Turritopsis nutricola fajt emlegették „halhatatlan medúza”-ként, közben ennél a fajnál nem igazolták a fent leírt szokatlan életciklust. A laboratóriumokban a Földközi-tengerben és Japán környékén befogott Turritopsis dohrinii egyedeket vizsgáltak – ez az a faj, amely a meghökkentő életciklust produkálja. A Turritopsis rubra egy nagyobb méretű (7 mm-es!) faj, Új-Zéland környékén honos; a fotókon általában ez szerepel. Testének belsejében látványos piros területek láthatók, ezért kapta a „rubra” (vörös) elnevezést. A „halhatatlan medúzának” külön angol nyelvű weboldala van, ahol maliciózusan meg is jegyzi a szerző: „nagy esély van rá, hogy ha a halhatatlan nutricolaról olvasol, a cikkben leírtak igazából a dohrinii fajra vonatkoznak, és a rubraról készült képpel illusztrálják”.

Egy ideig szerte a világon mindenfelé talált Turritopsis egyedeket a nutricola fajba sorolták, így a biológusok azt gondolták, hogy a teherhajók ballasztvizének segítségével invazívan terjeszkedik az óceánokban. Ez a nézet mára meggyengült, mert valószínűleg összekeverték két külön faj polipjait, mivel azok nagyon hasonlítanak egymásra.

Írta: Bajomi Bálint, www.bajomibalint.hu