Παρά την έλλειψη εγκεφάλου ή νευρικού συστήματος, τα κοράλλια ακολουθούν αυστηρούς βιολογικούς κύκλους, περνώντας ένα τρίτο της ημέρας σε κατάσταση ανάπαυσης για να επισκευάσουν το DNA τους και να προστατευθούν από βλάβες
Τα κοράλλια, που δεν διαθέτουν εγκέφαλο ή νευρικό σύστημα, λειτουργούν παράλληλα με ένα αυστηρό βιολογικό ρολόι.
Παρατηρήσεις έχουν δείξει ότι περνούν μέρος της ημέρας σε μια κατάσταση που μοιάζει με ύπνο.
Ωστόσο, αυτές οι παύσεις είναι κρίσιμες για την επιβίωσή τους.
Πώς τα κοράλλια «κοιμούνται»
Επιστήμονες που εργάζονται σε κοραλλιογενή ύφαλο της Καραϊβικής μελέτησαν τη συμπεριφορά των κοραλλιών Pseudodiploria strigosa και ανακάλυψαν ότι περνούν περίπου το ένα τρίτο της ημέρας σε κατάσταση αδράνειας.
Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, κυρίως τη νύχτα, ενεργοποιούνται γονίδια υπεύθυνα για την επισκευή κατεστραμμένου DNA.
Την ημέρα, το κοράλλι αλληλεπιδρά με μικροσκοπικούς συμβιωτικούς οργανισμούς - τα φύκη Breviolum. Αυτά παρέχουν θρεπτικά συστατικά μέσω της φωτοσύνθεσης, αλλά παράλληλα παράγουν αντιδραστικά είδη οξυγόνου που μπορούν να βλάψουν τα κύτταρα.
«Ακόμη και οργανισμοί χωρίς νευρικό σύστημα διαθέτουν σύνθετους μοριακούς κύκλους που λειτουργούν σαν εσωτερικό ρολόι και επιτρέπουν την ανάκαμψη από το στρες», λέει ο ζωολόγος Dmitry Sergeevich Melnikov.
Η νύχτα γίνεται χρόνος «επισκευής»: η δραστηριότητα μειώνεται και ενεργοποιούνται μηχανισμοί άμυνας.
Αυτές οι διαδικασίες μοιάζουν με τα μοτίβα ύπνου πιο πολύπλοκων οργανισμών, όπως δείχνουν παρατηρήσεις σε ζώα.
Γιατί οι κιρκαδικοί ρυθμοί είναι σημαντικοί για τα οικοσυστήματα
Οι τακτικοί κύκλοι ανάπαυσης και ανάκαμψης πιθανόν εξελίχθηκαν πολύ πριν από τη δημιουργία ενός σύνθετου νευρικού συστήματος. Αποτελούν μια αρχαία εξελικτική στρατηγική που διατηρεί ισορροπία μεταξύ δραστηριότητας και κυτταρικής προστασίας.
Σήμερα, οι κοραλλιογενείς ύφαλοι υποφέρουν από υπερθέρμανση των ωκεανών, οξίνιση του νερού και ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων μαζικών θανάτων θαλάσσιων οργανισμών όπως οι αχινοί.
Σε αυτές τις συνθήκες, οι νυχτερινοί μηχανισμοί ανάκαμψης είναι ιδιαίτερα σημαντικοί.
Η γνώση αυτών των κύκλων βοηθά στη σωστή ρύθμιση φωτισμού και θερμοκρασίας σε θαλάσσια φυτώρια και επιστημονικά ενυδρεία.
Βιολογικό ρολόι χωρίς εγκέφαλο
Το φαινόμενο «ύπνου» των κοραλλιών επιβεβαιώνει ότι οι κιρκαδικοί ρυθμοί είναι κυρίως γενετικοί και κυτταρικοί μηχανισμοί.
Ρυθμίζουν τη δραστηριότητα των γονιδίων, τον μεταβολισμό και την αντοχή στο στρες ανάλογα με την ώρα της ημέρας.
Αυτός ο μοριακός κύκλος επιτρέπει την παραγωγική φωτοσύνθεση κατά τη διάρκεια της ημέρας και την ανάκαμψη τη νύχτα.
Για τη θαλάσσια βιολογία, αποτελεί σημαντικό βήμα προς την κατανόηση των στρατηγικών επιβίωσης των αρχαίων μορφών ζωής.
www.bankingnews.gr
Παρατηρήσεις έχουν δείξει ότι περνούν μέρος της ημέρας σε μια κατάσταση που μοιάζει με ύπνο.
Ωστόσο, αυτές οι παύσεις είναι κρίσιμες για την επιβίωσή τους.
Πώς τα κοράλλια «κοιμούνται»
Επιστήμονες που εργάζονται σε κοραλλιογενή ύφαλο της Καραϊβικής μελέτησαν τη συμπεριφορά των κοραλλιών Pseudodiploria strigosa και ανακάλυψαν ότι περνούν περίπου το ένα τρίτο της ημέρας σε κατάσταση αδράνειας.
Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, κυρίως τη νύχτα, ενεργοποιούνται γονίδια υπεύθυνα για την επισκευή κατεστραμμένου DNA.
Την ημέρα, το κοράλλι αλληλεπιδρά με μικροσκοπικούς συμβιωτικούς οργανισμούς - τα φύκη Breviolum. Αυτά παρέχουν θρεπτικά συστατικά μέσω της φωτοσύνθεσης, αλλά παράλληλα παράγουν αντιδραστικά είδη οξυγόνου που μπορούν να βλάψουν τα κύτταρα.
«Ακόμη και οργανισμοί χωρίς νευρικό σύστημα διαθέτουν σύνθετους μοριακούς κύκλους που λειτουργούν σαν εσωτερικό ρολόι και επιτρέπουν την ανάκαμψη από το στρες», λέει ο ζωολόγος Dmitry Sergeevich Melnikov.
Η νύχτα γίνεται χρόνος «επισκευής»: η δραστηριότητα μειώνεται και ενεργοποιούνται μηχανισμοί άμυνας.
Αυτές οι διαδικασίες μοιάζουν με τα μοτίβα ύπνου πιο πολύπλοκων οργανισμών, όπως δείχνουν παρατηρήσεις σε ζώα.
Γιατί οι κιρκαδικοί ρυθμοί είναι σημαντικοί για τα οικοσυστήματα
Οι τακτικοί κύκλοι ανάπαυσης και ανάκαμψης πιθανόν εξελίχθηκαν πολύ πριν από τη δημιουργία ενός σύνθετου νευρικού συστήματος. Αποτελούν μια αρχαία εξελικτική στρατηγική που διατηρεί ισορροπία μεταξύ δραστηριότητας και κυτταρικής προστασίας.
Σήμερα, οι κοραλλιογενείς ύφαλοι υποφέρουν από υπερθέρμανση των ωκεανών, οξίνιση του νερού και ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων μαζικών θανάτων θαλάσσιων οργανισμών όπως οι αχινοί.
Σε αυτές τις συνθήκες, οι νυχτερινοί μηχανισμοί ανάκαμψης είναι ιδιαίτερα σημαντικοί.
Η γνώση αυτών των κύκλων βοηθά στη σωστή ρύθμιση φωτισμού και θερμοκρασίας σε θαλάσσια φυτώρια και επιστημονικά ενυδρεία.
Βιολογικό ρολόι χωρίς εγκέφαλο
Το φαινόμενο «ύπνου» των κοραλλιών επιβεβαιώνει ότι οι κιρκαδικοί ρυθμοί είναι κυρίως γενετικοί και κυτταρικοί μηχανισμοί.
Ρυθμίζουν τη δραστηριότητα των γονιδίων, τον μεταβολισμό και την αντοχή στο στρες ανάλογα με την ώρα της ημέρας.
Αυτός ο μοριακός κύκλος επιτρέπει την παραγωγική φωτοσύνθεση κατά τη διάρκεια της ημέρας και την ανάκαμψη τη νύχτα.
Για τη θαλάσσια βιολογία, αποτελεί σημαντικό βήμα προς την κατανόηση των στρατηγικών επιβίωσης των αρχαίων μορφών ζωής.
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών