การค้นพบสัตว์ด้วยการหายทวารหนักสิ้นสุดเกม 160 ปีของการซ่อนและแสวงหา

หนังสือเด็กคลาสสิก ทุกคน Poops จบลงด้วยภาพวาดมุมมองด้านหลังของเด็กและสัตว์บางตัวตอกย้ำสิ่งที่เราทุกคนรู้โดยสัญชาตญาณ: คนเซ่อออกมาด้านหลัง แต่เราใช้ระบบย่อยอาหารของเราเพื่อรับ สัตว์ตัวแรกนั้นใช้หลุมเดียวกันในการกินและถ่ายอุจจาระและบางตัวก็ยังทำ และเมื่อนักชีววิทยาทางทะเลคนหนึ่งค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้อย่างน้อยก็มีทวารหนักหนึ่งตัว ปรากฏขึ้นเมื่อมันปรากฏขึ้นเท่านั้น

ทวารหนัก“ ชั่วคราว” นี้ซึ่งหายไปหลังจากที่เซ่อถูกค้นพบในสัตว์ทะเลที่เรียกว่าเจลลี่วาร์ทีหวีโดยศาสตราจารย์กิตติคุณมหาวิทยาลัยบอสตันและนักวิจัยห้องปฏิบัติการชีววิทยาทางทะเล Woods Hole Sidney L. Tamm, Ph.D. ซึ่งตีพิมพ์ผลการศึกษาของเขาใน ชีววิทยาของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง เมื่อเร็ว ๆ นี้ สัตว์โปร่งใสเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า "วอลนัททะเล" เป็นของกลุ่มที่เรียกว่า ctenophores (k- สิบ -o- phores) และว่ายน้ำในมหาสมุทรแอตแลนติกทางตะวันตก พวกเขาทำให้งงงวยความคิดของเราเกี่ยวกับวิวัฒนาการทวารหนักเพราะเรารู้เพียงสัตว์สองชนิด: คนที่มีหนึ่งหลุมและคนที่มีสอง

สิ่งที่เป็น ctenophores ได้รับการศึกษามาตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 เมื่อถึงเวลานั้นนักวิทยาศาสตร์สังเกตว่าพวกเขามี“ ผ่านทาง” หมายถึงพวกเขาเซ่อและกินจากหลุมต่าง ๆ เหมือนเรา สัตว์อื่น ๆ เช่นแมงกะพรุนมี "หลุมลำไส้" หนึ่งช่องซึ่งมันกินและปล่อยของเสียผ่านช่องเปิดเดียวกัน ยังไงก็ตามการสังเกตการณ์กว่า 160 ปีไม่มีใครสังเกตเห็นว่าด้านใดด้านหนึ่งของเจลลี่หวีที่มีฟองมากเกินความสามารถปรากฏขึ้นเมื่อจำเป็นเท่านั้น

“ มีโยคีเบอร่าบอกว่าอธิบายอย่างนั้น” แทมมบอก ผกผัน. “ นั่นคือคุณสามารถสังเกตได้มากเพียงแค่มอง ไม่มีใครมองมาก่อนอย่างระมัดระวังจริงๆ”

ความสำคัญของการสังเกต

Tamm ได้ศึกษาสัตว์เหล่านี้มาเป็นเวลานาน แต่มี“ ไม่เคยสนใจ” ในวิธีที่พวกเขาเซ่อจนกระทั่ง“ ผสมปนเป” ในเขต ctenophore เมื่อไม่นานมานี้ ในปี 2559 นักวิทยาศาสตร์ในการประชุม Ctenopalooza รู้สึกทึ่งกับภาพที่แสดงให้เห็นว่าสัตว์มีทั้งปากและทวารหนัก “ ถ้าคนไม่เห็นวิดีโอนี้พวกเขาจะไม่เชื่อเลย” George Matsumoto นักชีววิทยาทางทะเลพุ่งกระหน่ำ วิทยาศาสตร์. แต่สิ่งนี้ไม่น่าแปลกใจเลยที่ Tamm กล่าวว่าการเขียนคำตอบสั้น ๆ ที่ร้อนแรงชี้ให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์รู้จักมาตั้งแต่ยุค 1850

“ ฉันมองดูอย่างใกล้ชิดมากขึ้นเพราะการปะปนนี้และนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมฉันจึงพบทวารหนักที่มาและไปได้” เขากล่าว

แทมมมองดูหวีซี่ที่มีลักษณะแปลกประหลาดหลายชั่วโมงทำเครื่องหมายสลับฉากระหว่างการถ่ายอุจจาระแต่ละครั้ง“ เพื่อให้ได้จังหวะเซ่อ” ด้วยจังหวะที่ถูกต้องเขารู้ว่าเมื่อไรที่จะต้องซูมเข้าด้วยกล้องจุลทรรศน์อันทรงพลัง เมื่อเขาซูมเข้าที่คลองทวารท่อใสที่สะสมอนุภาคของเสียเขาค้นพบบางสิ่งที่ไม่เคยมีมาก่อน

“ พวกมันหมุนวนไปมาและเวียนราวกับว่าพวกเขากำลังรออะไรบางอย่างเกิดขึ้น” เขากล่าว“ และในทันใดคุณก็เห็นช่องเปิดปรากฏขึ้น - รูขุมขน” ในทันทีเนื้อเยื่อภายในของสัตว์จะหลอมรวมกับผิวหนัง สร้างทางสู่โลกภายนอก “ มันใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งทุกอย่างในคลองนั้นหมดไปแล้ว” เขากล่าวต่อ “ จากนั้นมันก็จะปิด และมันก็ปิดและปิดจนกว่ามันจะหายไปในที่สุดและคุณจะไม่เห็นมันอีกต่อไป”

การค้นพบของเขาเป็นเครื่องเตือนใจว่าชีววิทยาเกี่ยวกับอะไร: การสังเกตผู้ป่วย

"เพียงแค่เป็น ระมัดระวัง," เขาพูดว่า. “ และนั่นคือสิ่งที่คนอื่นไม่ได้เห็นหรือไม่มีเวลาทำหรือแค่ไม่สนใจ”

ระหว่างหนึ่งและสองหลุม

เท่าที่ Tamm สามารถบอกได้นี่เป็นครั้งแรกที่ทุกคนสังเกตเห็นทวารหนักชั่วคราว มันทำให้มุมมองของเราซับซ้อนเกี่ยวกับวิธีการที่ทวารหนักพัฒนาเพิ่มสิ่งที่เขาคิดว่าอาจเป็น "ขั้นตอนกลาง" ในกระบวนการวิวัฒนาการ

เขามีทั้งปากและทวารหนักเขากล่าวว่า“ เป็นความก้าวหน้าที่ใหญ่ขึ้นและซับซ้อนมากขึ้น” ในแง่ของวิวัฒนาการ หากไม่มีมันสัตว์ก็ไม่สามารถกินกินและย่อยได้นานเกินไปในเวลาเดียวกันและไม่ควรกินอาหาร พวกเรามาไกลตั้งแต่บรรพบุรุษขวดของเรา แต่เมื่อถึงจุดหนึ่งในวิวัฒนาการของเราเราต้องทำการเปลี่ยนจากหลุมหนึ่งไปเป็นสอง

“ การได้รับทวารหนักเป็นคำถาม” Tamm กล่าวอธิบายว่าในตัวอ่อนทวารหนักจะเกิดจากการรวมตัวของเนื้อเยื่อไม่เหมือนกับสิ่งที่เขาเห็นในเยลลี่หวีที่กระปมกระเปา ความแตกต่างก็คือว่าในสัตว์ส่วนใหญ่นั้นฟิวชั่นนั้นจะถาวร: เมื่อทวารหนักเกิดขึ้นในตัวอ่อนสัตว์จะมีชีวิตตลอดชีวิต สิ่งมีชีวิตที่แปลกประหลาดของ Tamm ไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตามดูเหมือนจะเด็ดขาดน้อยลง

“ ฟิวชั่นชั่วคราวนี้อาจเป็นขั้นตอนหนึ่งในทวารหนักถาวรใน ctenophores และสัตว์อื่น ๆ ” เขากล่าว

เพื่อยืนยันว่าฟิวชั่นเกิดขึ้นจริงเมื่อสัตว์เหล่านี้เซ่อหรือไม่เขากำลังวางแผนที่จะใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ทรงพลังที่ห้องปฏิบัติการชีววิทยาทางทะเล Woods Hole อย่างไรก็ตามมีค่ามากกว่าเครื่องจักรใด ๆ เป็นความอดทนของ Tamm และเมื่อคุณได้เรียนรู้เรื่องเกี่ยวกับอารมณ์ขันอารมณ์ขันก็ไม่สามารถทำร้ายได้เช่นกัน

“ ถ้าคุณแค่มองอย่างระมัดระวังคุณจะเห็นอะไรมากมาย” เขากล่าว “ โยคีเบราแม้ว่ามันจะฟังดูตลก แต่เขาก็พูดถูก เขามีคำพูดอื่น ๆ มากมาย เช่นถ้าคุณเห็นทางแยกบนถนนเอาไป และคุณไม่รู้หรอกว่าเขากำลังพูดถึงภาชนะบรรจุอยู่หรือเปล่า”

บทคัดย่อ:

การถ่ายอุจจาระใน ctenophore Mnemiopsis leidyi เป็นลำดับของการตอบสนองแบบเอฟเฟกต์ที่เกิดขึ้นกับจังหวะอุลตร้าเชียนปกติ ที่นี่ฉันใช้กล้องจุลทรรศน์วิดีโอเพื่ออธิบายคุณสมบัติใหม่และแก้ไขรายงานก่อนหน้านี้ของระบบทางเดินอาหารในระหว่างและระหว่างการถ่ายอุจจาระ ตรงกันข้ามกับวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์บุคคลที่ถ่ายอุจจาระผ่านคลองหนึ่งในสองแห่งซึ่งมีรูขุมขนทางทวารหนักเพียงแห่งเดียวเท่านั้น รูขุมขนทวารไม่สามารถมองเห็นเป็นโครงสร้างถาวรตามที่ปรากฎในหนังสือเรียน แต่ปรากฏที่ถ่ายอุจจาระและหายไปหลังจากนั้น ช่วงเวลาระหว่างการถ่ายอุจจาระซ้ำในสัตว์แต่ละตัวขึ้นอยู่กับขนาดของร่างกายตั้งแต่ ~ 10 นาทีในตัวอ่อนขนาดเล็กถึง ~ 1 ชม. ในผู้ใหญ่ขนาดใหญ่ กล้องจุลทรรศน์ความคมชัดการรบกวนที่แตกต่างกันเผยให้เห็นว่าทั้งการเปิดและการปิดของรูขุมขนทางทวารหนักมีลักษณะคล้ายกับแหวนที่สามารถย้อนกลับได้ของการหลอมรวมของเนื้อเยื่อระหว่างชั้น endodermal และ ectodermal บุคคลของ M. leidyi จึงดูเหมือนว่าจะมีทวารหนักเป็นระยะและดังนั้นจึงเป็นระยะ ๆ ผ่าน ‐ gut ที่ reoccur ในช่วงเวลาปกติ ลักษณะชั่วคราวของรูขุมขนทางทวารหนักที่มองเห็นได้ใน M. leidyi เป็นสิ่งแปลกใหม่และอาจหลั่งน้ำตาให้เห็นถึงวิวัฒนาการของทวารหนักถาวรและผ่านทางลำไส้ในสัตว์ นอกจากนี้การสะท้อนภาพกระจกเงาของความซับซ้อนทางทวารหนักในแนวทแยงเกิดขึ้นในตัวอ่อน ctenophores แต่ไม่ใช่ในผู้ใหญ่แสดงให้เห็นถึงความยืดหยุ่นในการพัฒนาในสมมาตรในแนวทแยงของความซับซ้อนทางทวารหนัก