Ještěrkám doroste ocásek, který obětují ve snaze uniknout predátoru. Mnohem větším kouzelníkem je Axolotl mexický, jemuž neotenie zajišťuje také regeneraci amputovaných končetin, ale i některých části mozku, míchy nebo střeva. Známá schopnost žížaly obnovit zadní část těla za tzv. opaskem je amatérským kouskem v porovnání s méně známou schopností ploštěnek se nechat rozkrájet na několik kousků a z každého většího než 1/5 původního těla pak vytvořit kompletní organismus. Ne nepodobně, jako když řízkováním rozmnožujeme rostliny. Vodního červa ale můžeme rozříznout nejen příčně, ale i podélně. A když mu takhle rozpůlíme například jen přední část těla s hlavou, regenerují obě tyto části. Výsledkem je dvouhlavá ploštěnka.

Poznámka: Podrobnější video zde.

Mořský plž Elysia cf. marginata. Zdroj: VESA Channel

Zatímco popsané regenerační schopnosti opravují poškození způsobené vnějším „cizím zaviněním“, například ohrožením predátorem, minimálně dva druhy zadožábřích mořských plžů rodu Elysia - Elysia atroviridis a Elysia cf. marginata se svého těla, v němž je srdce, trávící i reprodukční orgány za jistých podmínek vzdávají zdánlivě dobrovolně tak, že oddělí jenom hlavu, která jediná dokáže přežít. Zbytek tvořící 80 až 85 % váhy celého organizmu po několika dnech až týdnech odumírá. Srdce však funguje do poslední chvíle, dokud mu tělo dokáže poskytnout zbytky energie.

Zbarvení plže varuje predátory před toxiny, které jeho tělo obsahuje. V mladosti endoparazitům dokáže uniknout tak, že jim přenechá celé tělo a hlava, která se oddělí podél viditelné linie (detail), si vytvoří nové a zdravé. Zelené zbarvení těla způsobují fotosyntetizující chloroplasty z pozřených řas. Jim plž vděčí za zázračnou regenerační schopnost. Zdroj: VESA Channel (https://youtu.be/_6SmU2zytqs)

Jenže to není celý příběh – rána se do několika hodin od „operace“ zacelí a oddělená hlava začne pojídat řasy. Když to dokáže, do tří týdnů se jí vytvoří nové tělo, v němž tepe nové srdce a fungují všechny orgány. Proč tuto absurdní, velice rizikovou a energeticky náročnou proceduru Elysia podstupuje? Tato její „samoamputace“ (autotomie) hlavy není tak zcela svévolná, jak se to na pohled jeví. Nenutí ji k ní vnější, nýbrž vnitřní predátor - parazit rodu Arthurius, který tělo, vyjma hlavy, napadl. Brzdí rozmnožování plže, což je pro něho z evolučního hlediska „sobeckých genů“ větší průšvih, než zkrácení doby života. Vývojem se dokonce k tomuto účelu mezi hlavou a tělem vyvinula viditelná příčná drážka – linie, v níž k autotomii dochází.

Plž si sám oddělí hlavu. Zdroj: VESA Channel

Jenže jak přeživší hlava získává kyslík, energii a látky ke stavbě kompletního zbytku těla? Odpovědí jsou chloroplasty, buněčné organely mořských řas, kterými se hlava živí. Probíhá v nich fotosyntéza, jejichž produktem jsou sacharidy a jiné organické látky.

Elysie mají hojně rozvětvenou zažívací žlázu, která prostupuje povrchem těla, včetně hlavy. Žlázu lemují buňky, které udržují požité, stále funkční chloroplasty řas a ty pak umožňují díky fotosyntéze získat (pravděpodobně) vše potřebné pro přežití a regeneraci plže v době, když mu chybí kompletní trávící soustava.

Samozřejmě jde o nejen neobvyklý, ale i velice nejistý způsob, jak se s parazitem vypořádat. Japonští vědci z Nara Women’s University, kteří jev prozkoumali a svá pozorování publikovali v odborném časopisu Current Biology, zjistili, že ne každá elysie se k autotomii „odhodlá“ a ne každá oddělená hlava to přežije.

Zhruba po týdnu je na dekapitované hlavě již dobře patrné dorůstající nové tělo. Zdroj: VESA Channel.

Plž, který obnovení zvládne, sice nabývá plnou reprodukční schopnost - a to je velice silný evoluční tlak – přesto výsledek takovéto operace je předem velice nejistý.

Z 82 parazity napadených jedinců druhu Elysia atroviridis sesbíraných v moři se svých těl zbavili jenom tři. Jen dvě hlavy počaly do týdne zbytek těla regenerovat. Ale i dalších 39 plžů udělalo pokus se parazita zbavit, a to pomocí autolýzy (enzymatického rozkladu a strávení) napadené části těla. Jen 13 z nich pak chybějící části dokázalo zregenerovat, zbylých 26 jedinců uhynulo.

Z 15 v laboratoři chovaných jedinců po napadení parazitem podstoupilo dobrovolnou dekapitaci jenom 5. Přežily jenom 3 mladší jedinci ve věku 226–336 dnů po vylíhnutí, zatímco dvěma asi dva krát tak starým plžům, přesněji jejich hlavám, se sice rána zahojila, nové tělo ale nevytvořily a do deseti dnů uhynuly. Pravděpodobně se schopnost již diferencovaných buněk, které obsahují celý genom, vrátit se zpět k své pluripotenci, tedy schopnosti diferenciace na buňky různých tkání, časem ztrácí. A věk bude možná hrát podstatnou roli i v tom, jestli se k autotomii nebo k autolýze napadeného těla, či jeho části, plž vůbec „odhodlá“. V dospělosti plže také chrání zbarvení a naakumulované toxiny. Autotomie Elisií bude předmětem dalšího výzkumu, kterému napomáhá to, že celý proces lze vyvolat i uměle. Když vědci kolem zmíněné linie mezi hlavou a tělem plže utáhli jemný nylonový vlasec, vyvolali proces dekapitace. Jeden plž celou proceduru i s následnou regenerací zvládl dokonce dvakrát za sebou.

Video:These sea slugs can self decapitate and grow a new body (VESA Channel)

Zdroje

Sayaka Mitoh, Yoichi Yusa, Extreme autotomy and whole-body
regeneration in photosynthetic sea slugs, Current Biology, Volume 31,
Issue 5, 2021, Pages R233-R234, ISSN 0960-9822,
https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.01.014.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982221000476)

Nara Women’s University

VESA Channel

Poznámka redakce

Rodové jméno Elysia pochází z latinského Elysium, a to z řecké Élysion. V mytologii Starých Řeků se jednalo o západní okraj Země, kam bohové přenášejí ty, které si oblíbili. Přenos hrdinů se uskutečňoval blíže neurčeným způsobem, avšak za živa zúčastněných. Homér zmíněnou lokalitu popisuje jako "sluncem zalité místo na této straně oceánu". Až později se z toho udělalo místo pobytu duší počestných a vylepšilo se to o tzv. Tartar, kde duše provinilců byly trestány.