Neočekivano otkriće: platipus ima šuplje melanozome poput ptica

Platipus je oduvek bio predmet fascinacije naučnika — živi mozaik osobina sisara, gmizavaca i ptica. Najnovije istraživanje dodaje novu, iznenađujuću činjenicu na njegovu listu: dlaka platipusa sadrži šuplje melanozome, mikroskopske pigmentne organele koje su do sada smatrane karakterističnim pre svega za ptice.

Wild platypuses can only be found in eastern Australia.©bluesmoke/Shutterstock.com

Šta su melanozomi?

Melanozomi su mikroskopske organele koje proizvode i skladište melanin, pigment odgovoran za boju dlake, kože i perja. Osim boje, melanin pruža zaštitu od UV-zračenja i doprinosi mehaničkoj čvrstini tkiva.

The platypus uses its tail to steer while swimming, dig burrows for nesting, and for storing fat reserves.©iStock.com/Kevin Wells

Kako su otkrivene šuplje strukture?

Tim sa Ghent University analizovao je 126 vrsta sisara i otkrio da je platipus jedini proučeni sisar sa značajnim udelom šupljih melanozoma — oko 80% u zreloj dlaci je šuplje, dok je preostalih 20% puno. Istraživači su koristili napredne tehnike kao što su TEM (transmission electron microscopy), SEM (scanning electron microscopy) i hemijsku ekstrakciju pigmenta; šuplje strukture ostale su nepromenjene kroz sve testove, što potvrđuje da je reč o autentičnoj anatomskoj osobini, a ne artefaktu iz laboratorije.

European Starlings sport glossy, iridescent feathers with green and purple hues during the spring and summer.©iStock.com/chris2766

Kako se razlikuju od ptičjih melanozoma?

Iako ptice takođe imaju šuplje melanozome, kod većine ptica one su štapićastog ili spljoštenog oblika i organizovane u uredne slojeve koji stvaraju iridescenciju. Melanozomi platipusa su jedinstveni po tome što su sferični i sadrže vazdušni centar, ali su nasumično raspoređeni, pa dlaka ostaje mat braon, bez sjajnih optičkih efekata.

Platypuses use electroreception to find their prey.©iStock.com/JohnCarnemolla

Hemička anomalija: oblik vs pigment

U većini sisara oblik melanozoma korelira sa vrstom melanina: štapićasti obično sadrže eumelanin (crne/braon nijanse), a sferični feomelanin (crvene/žute). Platipus prkosi tom obrascu: ima sferične melanozome koji ipak sadrže eumelanin, što objašnjava tamno-braon boju dlake uprkos „sferičnom kodiranju“ koje bi nagovestilo druge tonove.

Male platypuses have venomous spurs on their back legs.©Lukas_Vejrik/Shutterstock.com

Moguće funkcije šupljih melanozoma

Pošto platipus ne koristi ove strukture za vizuelnu prezentaciju, vodeće hipoteze povezuju njihovo postojanje sa poluvodenim načinom života:

• Izolacija — sitni vazdušni džepovi u melanozomima mogli bi doprineti zadržavanju toplote u vodi.
• Plovnost — smanjenje gustine dlake ili poboljšana sposobnost da krzno zadrži vazduh mogla bi olakšati plutanje.

Podršku ovoj ideji daje poređenje sa najbližim živim srodnikom platipusa — ehidnom (echidna), koja živi isključivo na kopnu i nema šuplje melanozome.

Evolucioni i medicinski značaj

Otkrivanje šupljih melanozoma kod platipusa otvara pitanja o poreklu te osobine: da li je reč o konvergentnoj evoluciji (nezavisnom nastanku kod ptica i platipusa) ili o karakteristici koju je možda imao neki drevni zajednički predak monotrema, a koja je kod ehidne izgubljena? Nadalje, u ljudskoj medicini prstenasti ili nepravilni melanozomi ponekad se nalaze u ćelijama melanoma; platipus kao prirodni primer zdravih organizama sa šupljim melanozomima može postati model za razumevanje formiranja, sazrevanja i patoloških promena melanozoma.

Zaključak

Platipus ponovo menja naša očekivanja o tome kako izgledaju i funkcionišu sisari — ovaj put na mikroskopskom nivou. Šuplji melanozomi u njegovoj dlaci pokazuju da evolucija često pronalazi ista rešenja u različitim linijama života, ali ih oblikuje i koristi na neočekivane načine.

Stanište divljeg platipusa: istočna Australija.