Penemuan Haiwan Dengan Anus Lenyap Berakhir 160-Tahun Permainan Hide-and-Seek

Buku kanak-kanak klasik Semua orang Poops berakhir dengan lukisan belakang kanak-kanak dan beberapa haiwan, menekankan apa yang kita semua tahu dengan intuitif: kotoran keluar dari belakang. Tetapi kami mengambil sistem pencernaan kami untuk diberikan. Haiwan yang pertama menggunakan lubang yang sama untuk makan dan membahayakan, dan masih ada yang masih ada. Dan sebagai seorang ahli biologi marin baru-baru ini mendapati, sekurang-kurangnya satu mempunyai anus itu hanya muncul ketika ia bertukar.

Anus "sementara" ini, yang hilang selepas pembedahan, ditemui dalam haiwan laut yang dikenali sebagai jelly comb jeli oleh profesor emeritus Universiti Boston dan penyelidik Makmal Biologi Laut Woods Hole Sidney L. Tamm, Ph.D., yang menerbitkan kajiannya dalam Biologi Invertebrat baru-baru ini. Ini haiwan telus, yang juga dikenali sebagai "walnut laut," tergolong dalam kumpulan yang disebut ctenophores (ka- sepuluh -o- phores) dan berenang di Atlantik barat. Mereka meraba idea kami mengenai evolusi anus kerana kita hanya tahu dua jenis haiwan: mereka yang mempunyai satu lubang, dan mereka yang mempunyai dua.

Masalahnya, ctenofores telah dipelajari sejak abad ke-19. Pada masa itu para saintis mengamati bahawa mereka mempunyai "melalui-usus," yang bermaksud mereka kotoran dan makan dari lubang yang berbeza, seperti kita. Haiwan lain, seperti jellyfishes, mempunyai satu lubang "usus botol", yang mana ia makan dan mengeluarkan buangan melalui pembukaan yang sama. Entah bagaimana, lebih daripada 160 tahun pemerhatian, tiada siapa yang menyedari bahawa satu sisi jeli sisir gelang hanya muncul apabila ia diperlukan.

"Ada Yogi Berra yang mengatakan bahawa," kata Tamm Songsang. "Iaitu, anda boleh melihat banyak dengan hanya melihat. Tidak ada yang benar-benar melihat dengan teliti sebelum ini."

Kepentingan Pemerhatian

Tamm telah mengkaji haiwan-haiwan ini untuk masa yang lama tetapi telah "tidak pernah berminat" dalam bagaimana mereka menjadi "campuran" baru-baru ini dalam bidang ctenophore. Pada tahun 2016, ahli sains di sebuah persidangan yang dipanggil Ctenopalooza kagum dengan rakaman yang menunjukkan bahawa haiwan mempunyai mulut dan dubur. "Jika orang tidak melihat video ini, mereka tidak akan mempercayainya," kata ahli biologi marin George Matsumoto, Ph.D., dalam Sains. Tetapi ini tidak mengejutkan sama sekali, kata Tamm, menulis sebuah retort dipanaskan yang menunjukkan bahawa saintis telah mengetahui bahawa sejak 1850-an.

"Saya melihatnya lebih dekat kerana campuran ini, dan itulah sebabnya saya mendapat anus yang datang dan pergi," katanya.

Tamm menyaksikan jeli jilbab berjela-jela individu selama berjam-jam, menandakan interval di antara setiap pembuangan air besar, "untuk mendapatkan irama kotoran." Dengan masa yang tepat, dia tahu kapan untuk mengezum dengan mikroskop yang kuat. Apabila dia mengezum di kanal dubur, tiub telus yang mengumpul zarah sisa, dia menemui sesuatu yang belum pernah terjadi sebelumnya.

"Mereka berputar-putar dan beredar, seolah-olah mereka sedang menunggu sesuatu yang berlaku," katanya, "dan dengan tiba-tiba anda melihat pembukaan muncul - liang." Segera sekali, tisu dalaman haiwan berserakan dengan kulitnya, mencipta laluan ke dunia luar. "Ia menjadi lebih besar dan lebih besar sehingga semua yang ada di dalam terusan itu keluar," katanya. "Dan kemudian ia mula ditutup. Dan ia ditutup dan ditutup sehingga akhirnya hilang dan anda tidak lagi melihatnya."

Penemuannya adalah peringatan mengenai apa yang dikatakan oleh biologi: pemerhatian pesakit.

"Sudahlah berhati-hati," dia cakap. "Dan itulah yang orang lain terlepas, atau tidak mempunyai masa untuk melakukannya, atau hanya tidak peduli."

Antara Satu dan Dua Lubang

Setakat yang Tamm boleh memberitahu, ini adalah kali pertama seseorang memerhatikan anus sementara. Ia merumitkan pandangan kita tentang bagaimana anus berkembang, sambil menambah apa yang difikirkannya mungkin "langkah menengah" dalam proses evolusi.

Memiliki kedua-dua mulut dan anus, dia berkata, "adalah pendahuluan untuk menjadi lebih besar dan lebih rumit" dari segi evolusi. Tanpa itu, haiwan tidak boleh terlalu lama, makan dan mencerna pada masa yang sama, dan secara harfiah tidak najis di mana mereka makan. Kami telah datang jauh sejak nenek-nenek kami. Tetapi pada satu ketika dalam evolusi kita, kita perlu membuat peralihan dari satu lubang menjadi dua.

"Mendapatkan anus adalah persoalan," kata Tamm, menjelaskan bahawa dalam embrio, anus membentuk melalui perpaduan tisu, tidak seperti apa yang dilihatnya di jeli-jelis yang berjilbab. Perbezaannya ialah, dalam kebanyakan haiwan, gabungan itu adalah kekal: Setelah anus membentuk dalam embrio, haiwan itu memilikinya untuk hidup. Makhluk aneh Tamm, atas alasan apa pun, nampaknya kurang tegas.

"Peleburan sementara ini mungkin merupakan langkah dalam dubur kekal di ctenofores dan haiwan lain," katanya.

Untuk mengesahkan sama ada gabungan sebenar sedang berlaku apabila haiwan ini ternakan, dia sudah merancang untuk menggunakan mikroskop elektron berkuasa di Laboratorium Biologi Marin Hole Marine. Bagaimanapun, lebih berharga daripada mesin mana pun, adalah kesabaran Tamm. Dan apabila anda belajar jawapan, rasa humor tidak boleh menyakiti sama ada.

"Jika anda hanya melihat, berhati-hati, anda boleh melihat banyak," katanya. "Yogi Berra, walaupun bunyi lucu, dia betul. Dia mempunyai banyak kata lain. Seperti jika anda melihat garpu di jalan raya, ambilnya. Dan anda tidak tahu sama ada dia bercakap tentang perkakas."

Abstrak:

Pembersihan di ctenophore Mnemiopsis leidyi adalah urutan stereotaip dari respon effector yang terjadi dengan irama ultradian biasa. Di sini saya menggunakan mikroskop video untuk menggambarkan ciri-ciri baru dan membetulkan laporan terdahulu sistem gastrovaskular semasa dan antara pembuangan kotoran. Bertentangan dengan kesusasteraan saintifik, individu yang dibuang hanya melalui satu daripada dua saluran dubur yang mempunyai satu-satunya liang dubur. Pori dubur tidak kelihatan sebagai struktur tetap seperti yang digambarkan dalam buku teks, tetapi muncul pada pembuangan air besar dan hilang kemudiannya. Selang masa antara pembuangan air yang berulang di haiwan individu bergantung kepada saiz badan, bermula dari ~ 10 minit dalam larva kecil hingga ~ 1 jam pada orang dewasa yang besar. Mikroskopi berbeza-beza gangguan berbeza mendedahkan bahawa kedua-dua pembukaan dan penutup pori dubur menyerupai cincin perpindahan tisu yang boleh diterbalikkan antara lapisan endodermal dan ektodermal yang diletakkan di hujung aboral. Individu M. leidyi dengan itu nampaknya mempunyai dubur sekejap-sekejap dan oleh itu usus melalui sela-sela yang terulang semula pada selang waktu yang tetap. Temporalitas pori dubur yang kelihatan di M. leidyi adalah novel, dan dapat memberikan gambaran tentang evolusi anus dan usus kekal pada haiwan. Di samping itu, dimorphism imej cermin kompleks dubur pepenjuru berlaku pada ctenophores larval tetapi tidak pada orang dewasa, yang menunjukkan fleksibiliti perkembangan dalam simetri pepenjuru kompleks dubur.