Međunarodni tim naučnika otkrio je da mehanika između žumanceta i creva objašnjava zašto se embrioni zmija u ranim fazama razvoja dosledno uvijaju udesno. Analizom više od 900 fotografija i CT snimcima identifikovan je "stub creva" koji je pričvršćen za žumance i vuče rasteću osovinu tela. Pošto je žumance skoro uvek levo, zatezanje stvara desnoruko uvijanje; kasnije, razvoj mišića omogućava da se oko polovine embriona preokrene ulevo.
Zašto se embrioni zmija uvek uvijaju udesno? Naučnici otkrili mehaniku spirale
An embryo of a Cape house snake (Boaedon capensis), one of the more than 900 specimens that were part of the study on snake coiling.
Kada dođe vreme da se pojave na svetu, zmije izlaze iz jaja sa najdužim telima među kičmenjacima — rezultat je to njihove izuzetne embrionalne fleksibilnosti. Embrioni zmija u ranim fazama razvoja formiraju gustu spiralnu zavojnicu koja se gotovo uvek okrene ka desnoj strani (dekstralno). Dugo je ostajalo nejasno kako i zašto je ta desnorukost tako dosledna.
Kako su otkrili odgovor
Istraživači predvođeni Alexandrom Weber (Univerzitet Britanske Kolumbije) i Tetsutom Miyashitom sakupili su više od 900 slika embriona iz 39 vrsta zmija i drugih beskrakih reptila iz muzeja širom sveta. Pažljivom analizom i uz pomoć CT snimaka otkrili su neočekivanu anatomsku ulogu u procesu — vezu između žumanceta i creva embriona.
Ključno otkriće: "stub creva"
CT snimci su pokazali strukturu koju su istraživači opisali kao "stub creva": segment creva koji se nalazi izvan tela embriona, ali je obavijen krvnim sudovima i povezan sa žumancetom. Kako embrion raste i telo mu se izdužuje, ovaj stub ostaje privezan za žumance i deluje kao mehanička osovina koja vuče telo tako da se duži, savijajući deo uvek iskrivi na suprotnoj strani žumanceta.
An embryo of Cape house snake (Boaedon capensis) stained to show developing muscle blocks in the trunk. The embryo shows right-handed coiling. Credit: Raul Diaz / California State University Los Angeles
Pošto se žumance gotovo uvek nalazi na levoj strani embriona, mehanika zatezanja uzrokuje da se uvijanje formira udesno. Važno je da se ovo desnoruko uvijanje javlja u vrlo ranim fazama, pre nego što su mišići razvijeni, što ukazuje na mehanički, a ne isključivo genetski, uzrok početne asimetrije.
Kasnija promena položaja
Kako embrion sazreva i razviju se mišići, zmije dobijaju sposobnost samostalnog pomeranja. Tada se oko polovine kasnih faza spirala može ponovo okrenuti ulevo, što pokazuje da mišićna aktivnost kasnije menja početni mehanički obrazac.
„Iz zatvaranja tokom COVID‑a otkrili smo tajnu zmija prilično jednostavnim pristupom,“ rekao je Miyashita. „Prelistajte album slika embriona, zabeležite smer uvijanja i dobro pogledajte anatomiju.“
Zašto je to važno
Otkrivanje ovog mehanizma pomaže da bolje razumemo kako nastaju asimetrije u životinjama — od pužjih ljuski i ljudskog creva do embrionalnih spirala zmija. Studija naglašava da jednostavna opažanja, uz moderne snimke, mogu razotkriti ključne biološke procese.
Studija je objavljena u časopisu Current Biology. Fotogalerija: embrion kućne zmije Cape house snake (Boaedon capensis), foto: Raul Diaz / California State University Los Angeles.
Pomozite nam da budemo bolji.
