Cercetătorii descoperă celule cu ciucuri pe întreg corpul calmarilor, cu implicații pentru înțelegerea pierderii auzului la oameni
O echipă de cercetători de la Case Western Reserve University a descoperit că calmarilor le acoperă întregul corp sute de celule cu smocuri de prelungiri fine, asemănătoare firelor de păr, numite celule cu ciucuri. Până acum, astfel de celule fuseseră identificate doar pe capul și pe brațele acestor animale. Descoperirea ar putea oferi cercetătorilor o fereastră fără precedent către modul în care oamenii își folosesc și își pierd auzul, relatează un comunicat al universității.
„Calmarii sunt cefalopode cu o populație diversă de celule cu ciucuri la suprafața corpului, ceea ce poate oferi indicii nu doar despre modul în care aceste animale fascinante detectează mișcarea apei pentru a supraviețui, ci și despre cum apar auzul și surditatea la oameni”, a declarat Brian McDermott, profesor asociat la Școala de Medicină a universității, care a coordonat echipa de cercetare.
Rezultatele au fost publicate în numărul curent al revistei Current Biology și includ prima cartografiere a liniilor laterale la calmar, structuri formate din rețele de celule cu ciucuri. Echipa a realizat o hartă tridimensională detaliată a acestor celule, folosind microscopia cu foaie de lumină, o metodă de imagistică de ultimă generație care utilizează un laser pentru a genera un plan subțire de lumină, iluminând pe rând câte un singur plan al specimenului.
De la vibrații la sunet: cum funcționează celulele cu ciucuri
La oameni, vibrațiile sonore ajung la cohlee, un organ în formă de melc din urechea internă, căptușit cu mii de celule cu ciucuri. Fiecare astfel de celulă are un smoc de prelungiri fine numite stereocili. Smocurile sunt mai înalte în zonele în care sunt detectate sunetele joase și mai scurte acolo unde sunt detectate sunetele înalte, ceea ce ajută la acordarea fiecărei celule pe o anumită frecvență. Vibrațiile sonore pun în mișcare aceste prelungiri, iar celulele, conectate la sistemul nervos, transmit mesaje către creier, unde sunt transformate în sunete cu înțeles.
Creaturile marine, inclusiv peștii și cefalopodele precum calmarul și caracatița, au smocuri similare de cili pe corp, deoarece supraviețuirea lor pare să depindă de detectarea diferitelor frecvențe ale mișcării apei, similar modului în care urechea umană detectează înălțimea sunetelor. Cercetătorii au concluzionat astfel că pielea calmarului pare să funcționeze ca o ureche umană.
Studiul arată că, spre deosebire de liniile laterale ale peștilor, care au smocuri de cili de lungime constantă, calmarul pare să regleze lungimea smocurilor pentru a-și acorda celulele cu ciucuri pe frecvențe diferite, la fel ca urechea umană. Aceasta face din calmar un model promițător pentru studierea modului în care funcționează auzul uman.
Perspectiva studiului
„Adesea, când un copil se naște surd sau o persoană cu auz normal își pierde auzul, tocmai smocul de cili a fost afectat”, a explicat McDermott. „Studierea smocului de cili al calmarului este promițătoare pentru înțelegerea modului în care apare pierderea auzului.”
Cercetarea a implicat studenți de la nivel de licență și masterat ai universității și s-a desfășurat parțial la Laboratorul de Biologie Marină din Woods Hole, Massachusetts, în cadrul unui program de bursă de trei ani dedicat studiului modului în care calmarul aude. Carsten Wolff, director asociat al Serviciului de Imagistică și cercetător în imagistică la laboratorul marin, a colaborat cu echipa.
