Jak "odwrócić" ślimaka?

Charakterystyczny skręt muszli ślimaków jest tylko jedną z wielu cech zewnętrznych zaprogramowanych w genomie tych zwierząt. Okazuje się jednak, że genetyczny program rozwoju skorupy mięczaka można z łatwością odwrócić za pomocą... szklanej pałeczki.

Kierunek skrętu ślimaczej skorupy jest cechą dziedziczną. Co więcej, jej kształt determinuje rozłożenie organów wewnętrznych, przez co u wielu gatunków sprzyja on izolacji rozrodczej osobników. Dzieje się tak, ponieważ tylko ślimaki o zgodnym kierunku skrętu skorupy (a więc zwierzęta "lewo-" lub "prawoskrętne") mogą ze sobą efektywnie współżyć. 

Próby odwrócenia genetycznego programu budowy skorupy podjął się zespół dr Reiko Kurody z Uniwersytetu Tokijskiego. Badacze izolowali bardzo młode zarodki ślimaków Lymnaea stagnalis, a następnie próbowali ręcznie, za pomocą niewielkiej szklanej pałeczki, zmieniać wzajemne położenie jego komórek. 

Celem eksperymentu było nie tylko samo zaburzenie programu rozwoju zwierzęcia, lecz także ustalenie, na jakim etapie rozwoju osobniczego dochodzi do ostatecznego określenia kierunku skrętów skorupy na późniejszych etapach życia.

Jak wykazano na podstawie serii eksperymentów, optymalnym momentem do modyfikacji kierunku przyszłego skrętu skorupy jest stadium, w którym zarodek składa się z ośmiu komórek. Manipulacje na wcześniejszych etapach nie dawały oczekiwanego rezultatu.

Łącznie powodzeniem zakończyło się 78% spośród ponad stu prób manipulacji. Nie licząc odwrotnej (tzn. innej od zakodowanej w genach) budowy muszli, zwierzęta były całkowicie zdrowe i płodne (oczywiście, możliwe było spłodzenie tylko potomstwa z innymi "odwróconymi" osobnikami). Ich potomstwo było jednak zbudowane w sposób charakterystyczny dla poprzednich pokoleń, co dodatkowo potwierdza istnienie genetycznego mechanizmu dziedziczenia kształtu twardej powłoki ciała.

Dokonane odkrycie pozwala nie tylko na zrozumienie budowy ciała ślimaków. Analogiczne mechanizmy mogą funkcjonować także u człowieka, dzięki czemu zdobywamy w ten sposób cenną wiedzę, która może pomóc m.in. w zrozumieniu zjawisk towarzyszących zniekształceniom ciała u dzieci chorych na różne zaburzenia o podłożu genetycznym.

ślimak Lymnaea stagnalis skorupa muszla chiralność