Μπορεί ο Πάτρικ, ο καλός φίλος του Μπομπ του Σφουγγαράκη, να έχει κεφάλι, δύο χέρια και δύο πόδια, όμως, οι συγγενείς του στον βυθό δεν συμμερίζονται την ανατομία του.

Οι αστερίες μπορεί να φαίνονται, τουλάχιστον στα ανθρώπινα μάτια, πλάσματα με πολλαπλά άκρα, όμως σύμφωνα με την επιστήμη πρόκειται τελικά για ένα πλάσμα που μοιάζει με… ασώματο κεφαλή…

Για τους επιστήμονες αποτελούσε διαχρονικό αίνιγμα πώς τα γνωστά εχινόδερμα -αστερίες, αχινοί, ολοθούρια κ.ο.κ- εξελίχθηκαν από ένα πρόγονο με διπλή συμμετρία -σωματική διάπλαση που παρουσιάζουν σήμερα ζώα όπως έντομα, μαλάκια και σπονδυλωτά- σε πλάσματα με πολλαπλά άκρα.

Οι αστερίες διαθέτουν μάτια στην άκρη καθενός από τους βραχίονές τους, ωστόσο η θέση του κεφαλιού τους αποτελούσε για δεκαετίες μυστήριο για την επιστήμη.

Η περίπτωσή τους περιπλέκεται περαιτέρω από το γεγονός πως ξεκινούν τη ζωή τους ως προνύμφες, προτού εξελίξουν τους πολλαπλούς βραχίονές τους ως ενήλικες.

«Στους αμφίπλευρους συγγενείς τους, το σώμα χωρίζεται σε κεφάλι, κορμό και ουρά. Ωστόσο, στους αστερίες είναι ανέφικτο να καταλάβουμε πώς αυτά τα μέρη συνδέονται με τα σώματα των αμφίπλευρων ζώων», σημειώνει ο Τζεφ Τόμσον, λέκτορας και ειδικός στην επιστήμη της εξέλιξης στο πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον.

Τώρα, οι επιστήμονες υποστηρίζουν σε νέα έρευνα που δημοσιεύτηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Nature πως έλυσαν το μυστήριο της διάπλασης των αστεριών.

Ο Τόμσον και οι συνάδελφοί του στο Στάνφορντ και το Μπέρκλεϊ της Καλιφόρνια που μελετούν σε μοριακό επίπεδο την ανατομία των εχινόδερμων, διαπιστώνουν πως το ασυνήθιστο σώμα των ενήλικων αστεριών δεν είναι αποτέλεσμα ενός κορμού ή κεντρικού τμήματος απ’ όπου αναπτύσσονται πέντε πανομοιότυπα μέρη.

«Δεν φαίνεται να έχουν καν κορμό», εξηγεί ο Τόμσον.

«Άλλαξε άρδην τον τρόπο με τον οποίο έβλεπα την ομάδα αυτή των ζώων και την οποία μελετώ την τελευταία δεκαετία της ζωής μου», προσθέτει.

«Ένα ζώο – κεφάλι»

Η ομάδα προχώρησε στη διαπίστωση αυτή εξετάζοντας γονίδια σε ενήλικες του είδους Patiria miniata. Στη συνέχεια τα συνέκριναν με γονίδια που ενεργοποιούνται σε παρόμοια στρώματα σε ημιχορδωτά (ζώα με αμφοτερόπλευρη συμμετρία και στενή συγγένεια με τα εχινόδερμα) και σπονδυλωτά.

«Όταν συγκρίναμε τα γονίδια ενός αστερία με άλλες ομάδες ζώων, όπως τα σπονδυλωτά, φάνηκε ότι έλειπε ένα κρίσιμο μέρος του σχεδίου του σώματος. Τα γονίδια που συνήθως εμπλέκονται στον σχηματισμό του κορμού ενός ζώου, δεν εκφράζονται στα εχινόδερμα. Φαίνεται πως η όλη σωματική διάπλαση των εχινόδερμων σχεδόν αντιστοιχεί στο κεφάλι άλλων ομάδων ζώων», σημειώνει ο Τόμσον.

Οι επιστήμονες εξηγούν πως η πλειονότητα των γονιδίων που ενεργοποιούνται στα εξωτερικά στρώματα του σώματος του αστερία, αντιστοιχούσαν μόνο σε εκείνα που ενεργοποιούνται στα κεφάλια των ημιχορδωτών και των σπονδυλωτών πλασμάτων.

«Τα χέρια ενός αστερία δεν είναι σαν τα δικά μας χέρια, αλλά περισσότερο σαν προεκτάσεις του κεφαλιού. Για να συνοψίσω την ανατομία του αστερία, θα έλεγα ότι είναι ένα ζώο που μοιάζει κυρίως με κεφάλι με πέντε προεξοχές, με στόμα που βλέπει προς το έδαφος και έναν πρωκτό στην αντίθετη πλευρά που βλέπει προς τα πάνω», διευκρινίζει ο Τόμσον.

Ο ίδιος προσθέτει πως τα γονίδια που θα αντιστοιχούσαν στον σχηματισμό ενός κορμού, χάθηκαν από τα εξώτερα στρώματα σε κάποιο σημείο της εξέλιξης των εχινόδερμων.

Αυτό υποδηλώνει ότι, κατά τη διάρκεια της εξελικτικής διαδικασίας, οι αστερίες και τα άλλα εχινόδερμα μπορεί να ανέπτυξαν το πενταμερές σώμα τους, χάνοντας αυτό το κεντρικό τμήμα του κορμού, κάτι που τους επέτρεψε να κυνηγούν και να τρέφονται διαφορετικά από άλλα ζώα.

Για μια άλλη μορφή σώματος, με πιθανή ύπαρξη κάποιου είδους κορμού, οι επιστήμονες μπορούν να ελπίζουν μόνο σε απολιθώματα που ίσως βρεθούν κάποια στιγμή.

«Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα σώματα μιας ομάδας ζώων σχετίζονται με εκείνα άλλων είναι ζωτικής σημασίας για σχεδόν κάθε πτυχή της εξελικτικής βιολογίας. Ο εντοπισμός δομών που εξελίχθηκαν από έναν κοινό πρόγονο είναι το θεμέλιο του τρόπου με τον οποίο κατασκευάζουμε τα δέντρα της εξέλιξης. Από την πλευρά μας μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα εξελικτικά δέντρα στα πάντα, από τον υπολογισμό του ρυθμού της εξέλιξης, έως την παρακολούθηση της βιοποικιλότητας για τις προσπάθειες προστασίας της φύσης», τονίζει ο Τόμσον.

Με πληροφορίες από kathimerini.gr