Η Γλυκιά Γεύση Του Φόβου

[theodor72]

Πολλά ζώα χρησιμοποιούν χημικά στοιχεία για να αποφύγουν τον κίνδυνο. Τα ποντίκια θα τρέξουν από τη μυρωδιά των ούρων γατών, για παράδειγμα. Αλλά μια συγκεκριμένη περίπτωση χημικής σηματοδότησης φόβου έχει αφήσει άφωνους τους επιστήμονες εδώ και 70 χρόνια. Η απελευθέρωση Schreckstoff από ψάρια που σχηματίζουν κοπάδια.

Σε μερικά είδη ψαριών, όταν ένα αρπακτικό ορμά και τραυματίζει ένα ψάρι σε ένα κοπάδι, τα υπόλοιπα θα "απογειωθούν" από το φόβο. Το 1938, ο αυστριακός εθολόγος Karl von Frisch ισχυρίστηκε ότι στη ρίζα αυτής της συμπεριφοράς ήταν ένα χημικό σήμα συναγερμού στο οποίο θα αναφέρεται ως "Schreckstoff," που σημαίνει "τρομακτικά πράγματα» στα γερμανικά. Από την αρχική εργασία του von Frisch, πάνω από 100 δημοσιευμένες μελέτες σχετικά με Schreckstoff έχουν δείξει ότι ορισμένα ψάρια έχουν κάποια ουσία στα κύτταρα του δέρματος τους, η οποία απελευθερώνεται όταν τα ψάρια τραυματιστούν και προκαλεί τα άλλα ψάρια να σκορπίσουν.

Αυτό έχει προβληματίσει τους επιστήμονες, επειδή φαίνεται περίεργο το γεγονός ότι οποιοδήποτε ζώο θα μπορούσε να εξελιχθεί για να εκπέμψει αυτό το είδος του χημικού συναγερμού. Τα άλλα ψάρια δεν τρέπονται σε φυγή από το αίμα ή οποιαδήποτε σαφή σήματα θανάτου, επομένως τι είναι αυτό που τόσο φοβούνται; Και αν δεν είναι ένα μήνυμα του θανάτου, αλλά αντ’ αυτού ένα σήμα κινδύνου, όπως πολλοί επιστήμονες έχουν υποστηρίξει, ποιό είναι το όφελος για το ψάρι που τραυματίστηκε και πεθαίνει; Βλέπετε, όσο και αν μας αρέσει η ιδέα του αλτρουισμού, δεν είναι πολύ κοινό στον φυσικό κόσμο - τουλάχιστον όχι στη καθαρή μορφή του. Να κάνει κάτι μόνο για το καλό των άλλων δεν είναι πολύ χρήσιμο σε ένα άτομο κρίνοντας από μια εξελικτική προοπτική. Έτσι, έχουν πέσει στο τραπέζι υποθέσεις ​​για να εξηγηθεί αυτό το είδος της αλτρουιστικής σηματοδότησης - ίσως ο συναγερμός αφορά την προστασία κοντινών συγγενών ή κατά κάποιο τρόπο, η χημική ουσία προσελκύει τους θηρευτές του επίδοξου-αρπακτικού, δίνοντας έτσι στο τραυματισμένο ψάρι την ευκαιρία να ξεφύγει . Παρά τα χρόνια εργαστηριακής έρευνας, καμιά υπόθεση δεν φαίνεται να είναι σε θέση να εξηγήσει την παρουσία του Schreckstoff. Επιπλέον, αν και μερικοί επιστήμονες έχουν παρουσιάσει πιθανές ενώσεις, τι ακριβώς είναι το Schreckstoff παραμένει ένα μυστήριο.

Τώρα, μια ομάδα από τη Σιγκαπούρη έχει προσδιορίσει ότι το άπιαστο Schreckstoff είναι η ίδια ένωση που λαμβάνουμε για να βελτιώσουμε τις αρθρώσεις μας και τη θεραπεία της οστεοπόρωσης: η θειική χονδροϊτίνη.

Η θειική χονδροϊτίνη είναι μια εξειδικευμένη αλυσίδα σακχάρων που αποτελεί ένα σημαντικό συστατικό του δέρματος των ψαριών, όπως είναι ένα σημαντικό συστατικό του χόνδρου μας. Χρησιμοποιώντας το ψάρι zebra (danio), έναν κοινό εργαστηριακό οργανισμό, η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε πως η χονδροϊτίνη από τους ιστούς του ψάρι zebra, προκαλούσε άτακτη φυγή στα άλλα ψάρια. Πήραν ακόμη και χονδροϊτίνη από το δέρμα του καρχαρία - το είδος που παίρνουμε ως συμπληρώματα - και διαπίστωσε ότι το zebra τρομοκρατούνται και από αυτό. Το ψάρι ήταν επίσης φοβόταν περισσότερο όταν η χονδροϊτίνη διασπώνταν πρώτα από ένα ένζυμο. Η ομάδα υπέθεσε ότι όταν ένα ψάρι έχει τραυματιστεί, τα ένζυμα που απελευθερώνονται από τον τραυματισμό διασπούν την θειική χονδροϊτίνη σε μικρότερα ζαχαρώδη κομμάτια, και αυτά τα κομμάτια, καθώς και τα μεγαλύτερα μόρια χονδροϊτίνης που απελευθερώνεται από τα τραυματισμένα κύτταρα τραυματίες, είναι η μυρωδιά που χρησιμεύει ως χημική σήμα συναγερμού.

Το καλύτερο μέρος αυτής της ανακάλυψης είναι ότι λύνει το εξελικτικό θέμα που είχαν οι επιστήμονες με την ύπαρξη του Schreckstoff. Η επιφόρτιση παραγωγής ενός σήματος φόβου, από ένα ψάρι πεθαίνει δεν έχει νόημα, εκτός αν το σήμα ότι κάτι που το ψάρι έχει ήδη παράγει για άλλους λόγους σε περίπτωση που τραυματιστεί. Με αυτόν τον τρόπο, η εξελικτική ώθηση δεν αφορά τα ψάρια που παράγουν Schreckstoff για σημάνουν συναγερμό, αλλά αφορά τα άλλα ψάρια που ανιχνεύουν ένα σήμα κινδύνου ή θανάτου για να σώσουν τον εαυτό τους.

Η ιστορία πάει κάπως έτσι: μια φορά κι έναν εξελικτικό καιρό, τα ψάρια που ήταν ευαίσθητα στο Schreckstoff ήταν τα πρώτα που θα τρέξουν αντιμετωπίζοντας τον κίνδυνο, και έτσι ήταν πολύ πιο πιθανό να επιβιώσουν. Με την πάροδο του χρόνου αυτό θα οδηγήσει σε μια ολόκληρη γενεαλογία από ψάρια ευαίσθητα στο Schreckstoff. Δεδομένου ότι η χονδροϊτίνη είναι ένα γνωστό συστατικό του δέρματος των ψαριών για άλλους λόγους, αλλά δεν θα απελευθερωνόταν στο νερό, εκτός εάν το δέρμα διαρραγεί, ταιριάζει απόλυτα σε αυτό το εξελικτικό σενάριο.

Επειδή οι νεοσσοί των ψαριών zebra είναι διαφανείς, οι ερευνητές μπόρεσαν επίσης συγκεκριμένα να εξετάσουν ποια τμήματα του εγκεφάλου του zebra ενεργοποιούνται από τα θραύσματα της χονδροϊτίνη. Βρήκαν ότι ένα εξειδικευμένο τμήμα του εγκεφάλου που ονομάζεται mediodorsal( οπίσθια περιοχή ήταν υπεύθυνη για την αντίδραση πανικού. Αυτό που είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον σχετικά με αυτό το κομμάτι της ουσίας του εγκεφάλου είναι ότι είναι γεμάτη με μια ομάδα νευρώνων που ονομάζονται κύτταρα κρύπτες που δεν έχουν καμία άλλη γνωστή λειτουργία. Εδώ και λίγο καιρό, οι επιστήμονες έχουν προσπαθήσει να αποκαλύψουν το τι κάνουν αυτά τα παράξενα νευρικά κύτταρα, και αυτή η νέα ανακάλυψη μπορεί να κρατά το κλειδί. Ένας εκ των συγγραφέων Suresh Jesuthasan πιστεύει ότι τα κύτταρα αυτά αποτελούν μέρος ενός ειδικού κυκλώματος του εγκεφάλου που παρεμβάλλεται στην έμφυτη αντίδραση φόβου των ψαριών.

Όλα μαζί, τα νέα ευρήματα που δημοσιεύονται στο CurrentBiology , είναι τα κομμάτια στο παζλ του Schreckstoff που για δεκαετίες προσπαθούν να συνθέσουν οι επιστήμονες. Φυσικά, υπάρχουν ακόμα θέματα που πρέπει να απαντηθούν, - πώς ορισμένα είδη ανταποκρίνονται μόνο σε τραυματισμούς από το δικό τους είδος και όχι εκείνα των άλλων, για παράδειγμα; Αλλά αυτή η νέα μελέτη προσέφερε πολύτιμες πληροφορίες για την αντίδραση των ψαριών στο φόβο και ίσως άνοιξε νέες πόρτες στην κατανόηση του πώς ο φόβος προέρχεται και επεξεργάζεται στον εγκέφαλο των ζώων.

Δείτε σε αυτό το video την αντίδραση των ψαριών στο Schreckstoff : http://blogs.scienti...12/02/movie.mov

συγγραφέας του άρθρου : Christie Wilcox

πηγή : Scientific American

Έγινε επεξεργασία 23 Μαρτίου 2012 - theodor72

[irinichan]

Μήπως μπορείς να αναφέρεις την εργασία αυτή με τα Danio rerio για να μπορέσω να τη βρω;

[irinichan]

Οκ τη βρήκα στο λινκ!!