Ένα καλοκαιρινό βράδυ του 2023, ο Kei Jokura μπήκε ενθουσιασμένος στο εργαστήριο θαλάσσιας βιολογίας του Ωκεανογραφικού Ιδρύματος Woods Hole στη Μασαχουσέτη, κρατώντας στα χέρια του ένα περίεργο πλάσμα μέσα σε ένα δοκιμαστικό ποτήρι ζέσεως. Το ζώο ήταν ένα κτενοφόρο, ένα θαλάσσιο ασπόνδυλο, το οποίο όμως είχε υπερβολικά μεγάλο μέγεθος για τα δεδομένα του είδους του.
Η Mariana Rodriguez-Santiago, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Κολοράντο, αναρωτήθηκε αν επρόκειτο για δύο κτενοφόρα που είχαν ενωθεί. Αλλά πώς θα μπορούσαν να συγχωνευτούν και να συνεχίσουν να κινούνται και να κολυμπούν σαν μία ενιαία οντότητα;
Για να το διαπιστώσει, πήρε ένα εργαλείο και σκούντησε απαλά το «ζελεδάκι». Εκείνη τη στιγμή, παρατήρησε ότι και το άλλο πλάσμα αντέδρασε, σαν να αντιλαμβανόταν την ενόχληση. Αυτή η παρατήρηση υπήρξε μία από τις πιο εντυπωσιακές ανακαλύψεις στη βιολογία, όπως εξηγούν οι ειδικοί.
Ένα κι ένα κάνουν ένα
Τις επόμενες εβδομάδες, οι Rodriguez-Santiago και Jokura πραγματοποίησαν μια σειρά από πειράματα με πολλά ζεύγη κτενοφόρων, γνωστά επιστημονικά ως Mnemiopsis leidyi, για να εξετάσουν τι συνέπειες θα είχε αυτή η παρατήρηση.
Τα αποτελέσματα της μελέτης, που δημοσιεύτηκαν τον Οκτώβριο στο περιοδικό Current Biology, αποκάλυψαν ότι τα δύο πλάσματα όχι μόνο μπορούσαν να συγχωνεύσουν τα σώματά τους, αλλά και τα νευρικά και πεπτικά τους συστήματα συγχωνεύονταν ταυτόχρονα.
Τα κτενοφόρα ζελεδάκια είναι διαδεδομένα σε παράκτια ύδατα παγκοσμίως, αλλά συναντώνται και σε βαθιά νερά του ωκεανού. Αν και μοιάζουν με μέδουσες, δεν διαθέτουν τσιμπήματα. Το όνομά τους (Ctenophora) προέρχεται από τις «χτένες» τους, τις σειρές τριχοειδών δομών που χρησιμοποιούν για να κινούνται στο νερό.
Αυτά τα πλάσματα θεωρούνται ίσως τα αρχαιότερα στον πλανήτη και πιθανώς αποτελούν τους προγόνους όλων των άλλων ζώων στον κλάδο της ζωής. Επομένως, για τους επιστήμονες, πρόκειται για μια σπάνια ευκαιρία να μελετήσουν θεμελιώδη χαρακτηριστικά της λειτουργίας του νευρικού συστήματος.
«Ανήκουν σε μια ομάδα οργανισμών που υπήρχαν όταν εμφανίστηκαν τα πρώτα ζώα», εξηγεί ο Pawel Burkhardt, εξελικτικός βιολόγος και ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Μπέργκεν στη Νορβηγία, σε δηλώσεις του στο CNN.
Ο Burkhardt είναι και ένας από τους συγγραφείς μιας άλλης μελέτης για τα κτενοφόρα, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό PNAS και έδειξε ότι αυτή η «μέδουσα» ήταν ικανή να αναπτυχθεί «αντίστροφα», επιστρέφοντας σε πρώιμο στάδιο ζωής μετά από στρες.
«Οι δύο πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι τα κτενοφόρα έχουν την ικανότητα να προσαρμόζονται γρήγορα σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα, με τα αναπτυξιακά τους προγράμματα να είναι πιθανώς πιο ευέλικτα απ′ ό,τι παρατηρείται σε άλλα ζώα», καταλήγει.
Η σύντηξη ως μηχανισμός επιβίωσης
Σύμφωνα με τη μελέτη του Jokura, φαίνεται πως τα κτενοφόρα δεν διαθέτουν τον προστατευτικό μηχανισμό «αλλοαναγνώρισης» (allorecognition), ο οποίος επιτρέπει σε έναν οργανισμό να διακρίνει τη διαφορά μεταξύ των κυττάρων και των ιστών του και εκείνων ενός άλλου οργανισμού.
Για παράδειγμα, στους ανθρώπους, αυτός ο μηχανισμός είναι υπεύθυνος για την απόρριψη των οργάνων σε μεταμοσχεύσεις.
Ο Jokura είχε αρχικά επικεντρωθεί στη μελέτη της αντίδρασης του M. leidyi στο φως, όταν εντόπισε ότι δύο τραυματισμένα δείγματα είχαν συγχωνευτεί. Έτσι, οι ερευνητές αποφάσισαν να μελετήσουν τη διαδικασία της σύντηξης – πότε και πώς συμβαίνει – και δοκίμασαν διάφορους πειραματισμούς με ζεύγη κτενοφόρων.
Στην αρχή, τα πλάσματα συνέχιζαν να συστέλλουν τους μύες τους ανεξάρτητα. Ωστόσο, μέσα σε μια ώρα, οι κινήσεις τους άρχισαν να συγχρονίζονται και, μετά από δύο ώρες, είχαν συγχρονιστεί πλήρως.
Η απεικόνιση έδειξε και ένα επιπλέον επίπεδο σύντηξης. Τα πεπτικά συστήματα των ζώων συνενώθηκαν: όταν οι ερευνητές τάισαν το ένα κτενοφόρο με μια φθορίζουσα γαρίδα άλμης, η γαρίδα πέρασε στον πεπτικό σωλήνα και του άλλου πλάσματος. Και τα δύο ζώα απέβαλαν την τροφή, το καθένα στον δικό του χρόνο.
Ο Jokura εκφράζει την επιθυμία του να συνεχίσει να μελετά τον τρόπο σύνδεσης των νευρικών συστημάτων των κτενοφόρων μετά τη συγχώνευση. «Θα ήθελα να ερευνήσω πώς ενσωματώνονται οι ”σκέψεις” τους», αναφέρει. «Με την οπτικοποίηση των νευρωνικών δικτύων, ίσως καταφέρουμε να κατανοήσουμε πώς πραγματοποιείται η σύντηξη της συνείδησης».