13 saker du inte visste om planerare

top-leaderboard-limit '>

Steve Begin, Flickr

Planarianer - levande plattmaskar som finns över hela världen i markbundna, marina och sötvattensmiljöer - är fascinerande organismer med en intressant naturhistoria ... och ett ganska komplicerat förhållande till biomedicinsk forskning. Många arter av dessa maskar kan återväxa sina kroppsdelar, inklusive ett nytt huvud, efter avhuggning, och är därför en av de organismer som väljs inom regenereringsforskning. Men de återupptäcks också inom flera andra forskningsområden, inklusive farmakologi och neurovetenskap. Och de är också ganska söta. Här är några saker som du förmodligen inte visste om dem.

1. Vissa arter utövar kemisk krigföring.

Det finns flera marina planära arter och minst en terrestrisk planarian som producerar tetrodotoxin, ett av de mest dödliga ämnen som är kända. Det finns ingen känd motgift.

2. Deras mun ligger mitt på kroppen - och den används inte bara för att äta.

A.G. Pagán. Anpassad frånThe First Brain: The Neuroscience of Planarians.Copyright Oxford University Press.

Alla planerare är köttätare (kannibaler, jämnt); de flesta är aktiva rovdjur eller åtminstone rensare. När jagar på litet byte, som vattenloppar, sveper planarierna sig runt sitt byte precis som en snärmorm. Mealtime spelar ut som en scen från en skräckfilm: För att äta förlänger maskarna ett rörliknande organ, kallat snabel eller svalget, som ligger i mitten av kroppen. Deras mun ligger vid struphuvudets spets, som också fungerar som en anus.

3. De var nästan den djurmodell som definierade genetik under 1900-talet.

I början av 1900-talet ansåg Thomas Hunt Morgan - fadern till modern genetik - planarianer och fruktflugan (Drosophila melanogaster) som potentiella djurmodeller. Han valdeDrosophilaoch resten är vetenskaplig historia.

4. De flesta planära arter har två ögon som alltid ser ”korsade” ut; ingen vet varför.

ELLER. Hednisk.

Det finns också arter med många ögon, fördelade över deras kroppar; arter med endast ett öga; och ögonlösa arter. Konstigt kan en avhuggad planarisk kropp upptäcka ljus, och många planära arter har öronliknande strukturer på huvudet som inte upptäcker ljud utan kemikalier; man kan säga att de smakar och luktar med öronen.

5. Det fanns en verklig serietidning med titelnPlanarian Man.

Neal Obermeyer

Planarian Man är skapandet av Neal Obermeyer, en journalist och redaktionell tecknad film från Omaha, Nebraska. Som förväntat är Planarian Man en superhjälte som är halv planär och halv människa. Hans ursprungshistoria säger att han blev till när en ung pojke klippte fingret medan han skivade en planarian som en del av ett gymnasiet experiment. En liten bit av masken kom in i snittet och så småningom började pojken förändras tills han blev den brottsbekämpande Planarian-mannen.

6. Planarianer uppvisar beteenden som mycket liknar missbruk när de ges många av samma läkemedel som människor missbrukar.

Under ganska lång tid gav forskare planerare ett brett utbud av läkemedel och andra kemikalier för att utforska aspekter av fysiologi, men inte för att studera specifika områden som missbruk. Detta förändrades 2001, när en grupp ledd av Dr Robert Raffa från Philadelphias Temple University publicerade en uppsats som beskriver planära beteenden som liknar 'abstinenssymptom' vid exponering för kokain. Denna uppsats utlöste ett förnyat intresse för den systematiska forskningen om planarisk farmakologi. Sedan dess har många andra droger gått med i listan över ämnen som kan framkalla missbruksliknande beteenden i dessa maskar, inklusive nikotin, amfetamin och cannabinoider, bland många andra läkemedel. Nu talar vi om potten ...

7. Planarianer har nämnts denBig Bang-teorin.

En avTeorinhuvudpersoner är neurovetenskapsmannen Amy Farrah Fowler, som spelas av den faktiska neurovetenskapsmannen Mayim Bialik. I avsnittet 'The Monster Isolation', som sändes första gången den 21 februari 2013, klagade Amy på några nikotinberoende apor som gick på tillbakadragande på ett ganska grovt sätt och sa: '... Detta får mig att marijuana-missbrukande platmaskar; de killarna var mjuka! ”

vad är skillnaden mellan en emu och en struts

8. Två andra TV-program nämnde också planerare ... Båda samma dag och samma tid!

Den 16 mars 2014 bådaThe Walking Deadoch de föreställdaKosmosdokumentärserie, värd Neil deGrasse Tyson, talade om planerare. IThe Walking Deadavsnitt 'The Grove', säger en tjej som heter Mika, 'Jag saknar naturvetenskapskurs. Förutom när vi var tvungna att göra grova saker som att skära upp planaria-maskar. ” Och i avsnittet 'Några av de saker som molekyler gör,'Kosmosanvände planerare i ett segment om evolution. Tyvärr innehöll animationen ensötvattenplanarian i enmarin-och animationen rörde sig inte som en sötvattenplanari. Jag antar att jag borde vara glad att de alls visade planerare.

9. Många arter av planerare kan regenerera förlorade delar - inklusive huvudet, som innehåller rudimentära men fullt fungerande hjärnor.

A.G. Pagán. Anpassad frånThe First Brain: The Neuroscience of Planarians. Copyright Oxford University Press.

Om du skär en planarian i flera delar kommer varje bit att regenereras till en komplett mask. Och om duhalshöggen planarian, kommer den inte att dö. Huvudet fortsätter att leva och röra sig och kommer så småningom att återskapa en ny kropp. Den huvudlösa kroppen kommer så småningom att regenerera ett nytt huvud, inklusive hjärnan och nervsystemet.

På tal om nervsystem, till skillnad från de flesta bilaterala djur (de som visar otvetydigt högra och vänstra sidor), har planerare inte en utan två nervkablar som löper längs deras kroppar. Det är oklart varför de behöver två av dem.

vilket av dessa instrument är störst

10. Om du klipper planerare på ett visst sätt kan du få dem att växa flera huvuden.

Ja, du läste rätt: Liksom den mytiska hydra kan planerare spira flera huvuden - i vissa fall så många som 10. Fenomenet rapporterades första gången 1814, i John Graham Dalyells bok,Observationer av några intressanta fenomen i djurfysiologi, utställda av flera arter av planariae. (Intressant nog var Dalyell inte en utbildad forskare utan advokat; du kan läsa mer om amatörnaturalisten i den här boken.) Nyligen har forskare börjat riva upp några av de molekylära mekanismer som kan utlösa utvecklingen av flera huvuden hos planärer. . Det här dokumentet, även om det är ganska tekniskt, har några riktigt fina bilder på maskar med flera huvuden.

Och det blir bättre (eller konstigare!). Om du skär en planarian i hälften utvecklar normalt huvuddelen en ny svans och svansdelen utvecklar ett nytt huvud. Mycket nyligen har forskare lärt sig hur man får en svansdel att växa en annan svans i stället för ett huvud och en främre del för att utveckla ett annat huvud istället för en svans. Här är några exempel:

Dr. Junji Morokuma, Levin lab, Tufts University

11. Planare är kapabla att lära sig, och efter halshuggning kommer kropparna med nyligen regenererade huvuden att komma ihåg vad de lärde sig.

På 1950- och 1960-talet gjorde den experimentella psykologen James V. McConnell och medarbetare en serie experiment med planerare för att utforska minnesprocesser. Några av dessa experiment tycktes indikera att om du tränade planerare att svara på vissa stimuli, kom de inte bara ihåg, men om du klippte av huvudet och tillät kropparna att regenerera ett nytt huvud, kom många av de regenererade maskarna faktiskt ihåg deras träning !

Av en rad komplexa skäl litade inte en betydande del av det vetenskapliga samfundet på dessa experiment, med hänvisning till problem med användningen av lämpliga kontroller, observatörsförskjutning och andra mindre artiga skäl. Men 2013 publicerade en grupp under ledning av Dr Mike Levin vid Tufts University ett riktigt intressant dokument där de slutgiltigt visade att planerare verkligen kan lära sig och att svansen kommer ihåg.

12. Om du transplanterar hjärnan hos en planarian till en annan planarian, kommer transplantationen att hålla och så småningom kontrollera dess nya kropp.

Det finns flera exempel på experiment där forskare tog bort en planaris hjärna och 'installerade' den i en annan masks kropp, med åtminstone delvis återhämtning av funktionen. Som om detta inte var anmärkningsvärt nog, ibland lyckades dessa hjärntransplantationer även när de två maskarna tillhördeolika arter. Ännu mer bisarra experiment utforskade vad som skulle hända om de dissekerade en marin planarisk hjärna och lade den tillbaka i samma mask i en vinkel, ibland till och med bakåt. Återigen visade maskarna åtminstone en del återhämtning. Du kan hitta en mer detaljerad redogörelse för dessa experiment, min bok,The First Brain: The Neuroscience of Planarians.

13. DARWIN STUDIERADE PLANARER.

Charles Darwin studerade själv vissa landplanerare och fastän han inte var den första som observerade det noterade han deras förnyelseförmåga. Med sina egna ord:

”Efter att ha skurit en av dem tvärs i två nästan lika delar hade de under två veckor formen av perfekta djur. Jag hade emellertid så uppdelat kroppen att den ena halvan innehöll både de underlägsna öppningarna och den andra, oberoende, ingen. Under tjugofem dagar från operationen kunde den mer perfekta halvan inte ha skilts från något annat exemplar. ”