وصف باحثون من جامعة وارسو لأول مرة حالة غير عادية في الديدان المسطحة من هذا النوع تضيق الفغر البلعوميعندما شكل الأفراد رؤوسًا على طرفي الجسم، مما أدى إلى تغيير المحور المعتاد لبنيتهم ​​تمامًا. وتم نشر الاكتشاف في المجلة وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية.

قدرات تجديد غير عادية

عرفت الديدان المفلطحة منذ زمن طويل بقدرتها الفريدة على استعادة أجزاء الجسم المفقودة. بمجرد قطعها، تصبح الدودة قادرة على إعادة نمو رأسها أو ذيلها أو أعضاء أخرى مفقودة، مما يجعلها تشبه الهيدرا الأسطورية. وفي التجارب، تمكن العلماء بالفعل من إنشاء ديدان ذات رأسين أو ذيلين باستخدام التيار الكهربائي أو التلاعب بالإشارات الجزيئية التي تحدد الجزء الأمامي والخلفي من الجسم.

في حالة تضيق الفغر البلعومي ولاحظ الباحثون الظهور التلقائي لرأس ثانٍ بدلاً من الذيل، الأمر الذي حيّرهم إلى حدٍ ما. وقد اكتمل تكوين هذا الرأس بما في ذلك الحلق والأعضاء الداخلية، واحتفظت الديدان بقدرتها على الحركة والتغذية. إن الاستجابة المستقلة لكل رأس للمنبهات جعلت التنسيق صعبًا، لكنها لم تتعارض مع البقاء على قيد الحياة.

انقلاب محور الجسم

عندما تم تقطيع الديدان ذات الرأسين إلى شرائح، تم تجديد ذيولها عند كلا الطرفين. علاوة على ذلك، في بعض المتحدرين، تبادلت النهايات الأمامية والخلفية أماكنها بالفعل.

وقال الدكتور لودفيك جونسروفسكي: “هذه الظاهرة غير مسبوقة في الحيوانات، حيث يتم تحديد اتجاه الجسم عادة مرة واحدة أثناء التطور الجنيني ويبقى دون تغيير طوال الحياة”.

من المحتمل أن تكون الأخطاء في تكوين رأس جديد ناتجة عن سوء تفسير تدرجات المورفوجينات – الجزيئات التي تخبر الخلايا بمكان تشكيل الجزء الأمامي والخلفي من الجسم. في الديدان المفلطحة، يسمح وجود الخلايا الجذعية متعددة القدرات للخلايا بالاحتفاظ بالقدرة على التمايز إلى أي نسيج، مما يضمن البقاء على قيد الحياة حتى مع حدوث تغييرات جذرية في الجسم.

التكاثر والاستقرار

الضيق تتكاثر لاجنسيا من خلال عملية تسمى الباراتومي. عادة، يتشكل فرد جديد في وسط جسم الوالدين ويتطور على طول نفس المحور. وفي حالة الديدان ذات الرأسين، فشلت هذه الآلية، مما أدى إلى إنشاء سلسلة من الأجزاء: الرأس – الجسم – الرأس المقلوب – الرأس – الجسم – الذيل. ومع نضوجه، انفصل الفرد الجديد وأصبح مستقلاً، بينما ظل الوالد ذو رأسين.

ومن المثير للاهتمام أنه على الرغم من انقلاب محور الجسم، احتفظت الديدان بالوظائف الحيوية والقدرة على التكاثر. اختفت التشوهات بعد بضعة أشهر، مما يدل على طبيعتها غير الوراثية.

“الاحتمال الأكثر احتمالا هو خطأ في النمو. وأوضح غونسروفسكي أن بعض الخلايا الجذعية ربما استجابت بشكل غير صحيح للتدرج المورفوجيني.

قيمة الافتتاح

توضح هذه الظاهرة اللدونة الاستثنائية لأبسط الكائنات الحية وتوفر المفتاح لفهم آليات التجديد. يعتزم العلماء دراسة الجينات التي يتم تنشيطها في مراحل مختلفة من التشريح لفهم كيفية تعرف الخلايا على الاتجاه من الأمام إلى الخلف. إن فهم إشارات التجدد في مثل هذه الحيوانات البسيطة يمكن أن يساعد في دراسة إصلاح الأنسجة في الكائنات الأكثر تعقيدًا، بما في ذلك الفقاريات.

تظهر الديدان المفلطحة ذات الرأسين أنه حتى في الحيوانات الأكثر بدائية، من الممكن إجراء إعادة هيكلة جذرية للجسم دون فقدان الوظائف الحيوية. إن البنية البسيطة لأجسامهم والقدرة على التجدد المستمر تجعلهم نموذجًا فريدًا لدراسة حدود المرونة الفسيولوجية وإمكانيات اللدونة الخلوية.