Rendkívüli nyaka van a mini Loch Ness-i szörnynek

Vízben él az a különös egysejtű ragadozó, a Lacrymaria olor – a név magyarul annyit tesz: hattyú könnye – amelynek alakváltoztató képességét vizsgálta egy új kutatás. Az egysejtű könnycsepp alakú, ám e cseppecske egyik vége, amely a mikroba „feje”, képes egy rendkívül hosszú nyúlványként eltávolodni. Ebben az állapotában az élőlény igencsak hasonlít a hosszú nyakú „Loch Ness-i szörnyre”, és persze a nevét adó hattyú nyakára is.

Az egysejtű alaphelyzetben mindössze 40 mikrométeres, azonban, ha zsákmányt észlel, akkor a nyakát alig fél perc alatt 1,2 centisre (vagyis eredeti mérete 30-szorosára) is ki tudja nyújtani, hogy elérhesse azt. Ne feledjük: egysejtűről van szó, amelynek testét mindössze a membránszerű sejthártya fogja körbe.

E hártya, bár rugalmas, hajlékony, de nem képes efféle megnyúlásra. Joggal merült fel a kérdés, hogy vajon miként tud mégis ennyire rugalmasan alakot váltani ez a különös egysejtű? Elképzelhetőnek tűnt, hogy valamiféle módon összehajtogatva tárolhatja a nyakát a lény.

Egy újonnan, a Science-ben közzé tett kutatási eredmény szerint az elképzelés helyes, a miniszörny nyaka harmonikaszerűen összecsukható és kinyitható. A Stanford Egyetem két szakembere a New Scientist hasábjain ismertette a felfedezést. Eszerint a nyakat körbefogó membrán úgy nyúlik, hogy a hajtogatott élei mentén csak egyetlen irányba képes alakot váltani.

Erre jórészt papírdarabokat hajtogatva ébredtünk rá

– mondta Manu Prakash, a kutatás egyik résztvevője.

A sejthártya igen rugalmas, de nem képes megnyúlni. Épp ezért is volt rejtély már a 16. század óta, amikor először pillantották meg mikroszkóp alatt az egysejtűt, hogy miként is tudja kinyújtani a „nyakát”.

„Számos más élőlénnyel összehasonlítottuk, ám nagyságrendekkel jobban ki tud nyúlni, mint azok”- tette hozzá Prakesh. A kutatók egy mocsárban begyűjtött mintában lévő Lacrymaria olort vizsgáltak számos képalkotó eljárás segítségével. A cél az volt, hogy megértsék, miként és miből is épül fel a sejt külső-belső szerkezete.

A vizsgálatok feltárták, hogy 15 helyen van „összehajtogatva” az élőlény nyaka harmonikaszerűen, és ezek a dupla hajtások spirálisan körbefogják az egész sejtet. Prakash e különös, görbe hajtási mintázatot Lacrigaminak nevezte el. A fenti videóban az élőlény nyakát utánzó papírhajtogatást megnézve könnyen érthetővé válik, miről is van szó.

Az egyes hajtáséleket a sejt külső oldalán lévő csillók evező mozgásuk révén távolítják el egymástól, majd a visszahajtogatásnál is a csillók segítik a műveletet. Mivel a sejtmembrán hajlékony, ez a folyamat nem igényel különösebben sok energiát.

Ez az igen elmés origamiszerű nyakmechanizmus és a csillók teszik lehetővé, hogy nagy távolságból is elcsíphesse zsákmányát a mikroba. A módszert persze a lágy robotika területén is fel lehet használni – rengeteg, a természet inspirálta mechanizmust ültettek már át a robotikába. A kutatópáros már ennek kifejlesztésén dolgozik. Egy mikroszkopikus robot ilyen képességei különböző mikrosebészeti megoldásokat tennének például lehetővé.