Seeanemonen, jene Tiere, die auf den ersten Blick wie Pflanzen aussehen, sind in der Lage, mit rasender Geschwindigkeit giftige Stacheln abzuschießen. Tatsächlich sind sie so extrem schnell, dass die Architektur dieser natürlichen Waffen bisher noch nicht im Detail untersucht wurde.
In diesem Artikel erfahren Sie im Detail, wie dieser gesamte Aufnahmeprozess funktioniert. Verpassen Sie nichts, denn hier haben Sie den Beweis, dass Komplexität in den kleinsten Dingen existieren kann, die unserer Wahrnehmung am fremdsten sind. Fangen wir an.
Was ist eine Seeanemone?
Das erste, was wir tun müssen, ist, mehr über die Tiere zu erfahren, die die Protagonisten der Studie sind.Anemonen sind Nesseltiere, die zur Ordnung Actiniaria gehören und mit Korallen und Quallen verwandt sind. Wie der Name schon sagt, bewohnen sie das Meer; und zwar am Boden, wo sie dank ihrer Pedalscheibe am Untergrund oder am Gestein haften.
Das sind einzelne Polypen, die sich über seinen zylindrischen Körper erheben und seine Tentakel um seine Mundscheibe ausstrecken, wo sich die Öffnung zum Verdauungssystem befindet. In diesen Tentakeln befinden sich ihre Waffen, die Nematozysten.
Nematozysten, hochkomplexe natürliche Waffen
Eine Nematozyste, auch Nessel genannt, ist ein subzelluläres Organell, das von Nesselzellen gebildet wird, Zellen, die auf die Bildung dieser Stacheln spezialisiert sind. Sie kommen bei Nesseltieren im Allgemeinen vor, nicht nur bei Anemonen, Sie können also auch darüber lesen, wenn Sie beispielsweise giftige Quallen dokumentieren.
Da ihr Ziel darin besteht, gift einzuimpfen (oder sich im Falle einer Strömung am Meeresboden zu verankern), haben Nematozysten die Form einer dünnen Kapsel, die an einem röhrenförmigen Faden befestigt ist. Einige von ihnen haben kleine Stacheln, die wie eine Harpune funktionieren, das heißt, sie dringen leicht in die Beute ein, kommen aber nicht wieder heraus.
Nicht alle Nematozysten haben Nadeln, da einige dazu bestimmt sind, die Haut der Beute zu durchdringen und sich schnell zurückzuziehen.
Das Geheimnis, wie Seeanemonen ihre Stiche ausstoßen, wurde gelüftet
Dieser Prozess, bei dem Nesseltiere ihre Nematozysten abfeuern, ist so schnell, dass wir nur eine ungefähre Vorstellung davon hatten, wie er bei Seeanemonen funktioniert. Im Juni 2022 wurde es vollständig detailliert, sowohl der Mechanismus als auch die Architektur, wie in der in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Studie dargelegt.
Die für das Experiment verwendete Art war Nematostella vectensis, die in salzigen Lagunen und flachen Flussmündungen vor der Westküste der Vereinigten Staaten heimisch ist.Seine Tentakel sind mit Hunderten giftiger Stacheln (Nematozysten) bewaffnet, die dieser Seeanemone bei der Jagd auf ihre Beute, einschließlich Garnelen und Plankton in ihrer Umgebung, helfen.
Die Nematostella vectensis ist in der Lage, ihre Nahrung in einer Hundertstelsekunde zu fangen. Wie Sie sich vorstellen können, waren etwas Einfallsreichtum und moderne Technologie erforderlich, um den gesamten Prozess im Detail zu verstehen.
Die Mechanik der Nematozystenfeuerung
Um den gesamten Prozess aufzuzeichnen, durch den diese Seeanemonen ihre Stiche ausstoßen, verwendeten die Wissenschaftler einen Fluoreszenzfarbstoff, der in die Körper der Tiere geimpft wurde, und Rasterelektronenmikroskopie-Technologie. So gelang ihnen eine dreidimensionale Rekonstruktion des gesamten Prozesses.
Der Faden, der aus dem Stachel austritt, ist für die Impfung des giftes verantwortlich. Bevor er den Nematozyten verlässt, wird er um eine Mittelachse gewickelt. Diese Achse ist diejenige, die durch mechanische Reize ausgelöst wird und sich wie eine Socke ausdehnt und dreht.Dank dieses Impulses läuft der Faden, der das gift enthält, zum Ende des Schafts und dringt mit diesem in den Körper seines Opfers ein.
Die Entladungsrate der Nematozyste ist auf den Aufbau von osmotischem Druck innerhalb der Kapsel zurückzuführen.
Sobald die Seeanemone Nematostella vectensis ihren Stachel auf diese Weise ausschießt, verliert sie ihn. Dann muss es einen nachbilden, ein Prozess, der von Zellen namens Nematozyten durchgeführt wird. Dies sind auch die Kapseln, die explodieren und die Nematozyste freisetzen.
Die Bedeutung dieser Entdeckung
Diese Studie zeigt die Komplexität des Zündmechanismus der Nematozyste, die als selbstorganisierte biologische Mikrostruktur funktioniert. Die Kenntnis dieses gesamten Prozesses im Detail enthüllt nicht nur ein weiteres Geheimnis der Natur, sondern eröffnet auch ein ganzes Forschungsgebiet, in dem Menschen ihn erneut nachahmen, um unser Leben zu verbessern.
Diese hochentwickelten Organellen sind ein ideales Modell für Geräte im Mikromaßstab. Die Medizintechnik zum Beispiel würde stark von einem Gerät im mikroskopischen Maßstab profitieren, das bei bestimmten Reizen Substanzen abfeuert.
In dieser Art von Studien gibt es Beweise dafür, dass wir weiterhin auf den Ebenen suchen müssen, die außerhalb unserer Wahrnehmung liegen. Sich von der Vorstellung zu befreien, dass wir die komplexesten Wesen auf der Erde sind, ist der Schlüssel, um die Welt weiterhin zu verstehen und unser Leben zu verbessern.