“Eine außergewöhnliche Entdeckung im Golf von Eilat: Forscher der Universität Tel Aviv haben eine Aszidienart entdeckt, ein Meerestier, das häufig im Golf von Eilat vorkommt und in der Lage ist, alle seine Organe zu regenerieren – selbst wenn es in drei Teile zerlegt wird.
Die Studie wurde von Prof. Noa Shenkar, Prof. Dorothee Huchon-Pupko und Tal Gordon von der School of Zoology der George S. Wise Faculty of Life Sciences der Universität Tel Aviv und dem Steinhardt Museum of Natural History geleitet. Die Ergebnisse dieser überraschenden Entdeckung wurden in der führenden Zeitschrift Frontiers in Cell and Developmental Biology veröffentlicht.
“Es ist eine verblüffende Entdeckung, da es sich um ein Tier handelt, das zum Phylum Chordata – Tiere mit einem Rückenmark – gehört, zu dem auch wir Menschen gehören”, erklärt Prof. Noa Shenkar.
“Die Fähigkeit, Organe zu regenerieren, ist im Tierreich weit verbreitet, und selbst unter den Chordaten findet man Tiere, die Organe regenerieren können, wie den Gecko, dem ein neuer Schwanz wachsen kann. Aber nicht ganze Körpersysteme. Hier haben wir einen Chordaten gefunden, der alle seine Organe regenerieren kann, selbst wenn er in drei Teile zerlegt wird, wobei jedes Teil genau weiß, wie es die Funktion aller seiner fehlenden Körpersysteme in kurzer Zeit wiederherstellen kann.”
Es gibt Hunderte von Arten von Aszidien, und sie sind in allen Ozeanen und Meeren der Welt zu finden. Jeder, der schon einmal seine Augen unter Wasser geöffnet hat, hat Aszidien gesehen, ohne es zu wissen, da sie sich oft als Klumpen auf Felsen tarnen und daher schwer zu erkennen sind. Das Tier, um das es in dieser neuen Studie geht, ist ein Aszidian der Art Polycarpa mytiligera, der in den Korallenriffen von Eilat sehr häufig vorkommt.
“Nach allem, was man weiß, ist die Aszidie ein einfacher Organismus mit zwei Öffnungen in seinem Körper: einem Eingang und einem Ausgang”, sagt Tal Gordon, dessen Doktorarbeit diese neue Forschung beinhaltet. “Im Inneren des Körpers befindet sich ein zentrales Organ, das einem Nudelsieb ähnelt. Der Aszidian saugt Wasser durch den Eintrittspunkt des Körpers an, das Sieb filtert die Nahrungspartikel, die im Körper verbleiben, und das saubere Wasser tritt durch den Austrittspunkt aus. Unter den wirbellosen Tieren gelten sie als die Tiere, die dem Menschen evolutionär am nächsten stehen.”
Aszidien sind berühmt für ihre Regenerationsfähigkeit, aber bisher wurden diese Fähigkeiten hauptsächlich bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung festgestellt. Noch nie wurde eine so hohe Regenerationsfähigkeit bei einem Chordatentier nachgewiesen, das sich nur durch sexuelle Fortpflanzung vermehrt.
“Es gibt Arten von Ascidien, die eine einfache Regeneration durchführen, um sich fortzupflanzen”, sagt Gordon. “Das sind Arten mit einer kolonialen Lebensweise, mit vielen identischen Individuen, die miteinander verbunden sind. Sie replizieren sich selbst, um zu wachsen. Im Gegensatz dazu ist die Ascidie aus Eilat, Polycarpa mytiligera, ein Organismus mit einer solitären Lebensweise, ohne die Fähigkeit zur ungeschlechtlichen Fortpflanzung, ähnlich wie beim Menschen. In früheren Studien haben wir gezeigt, dass diese Art in der Lage ist, ihr Verdauungssystem und ihre Eintritts- und Austrittsstellen innerhalb weniger Tage zu regenerieren. Aber dann wollten wir sehen, ob sie in der Lage ist, alle ihre Körpersysteme zu erneuern. Wir nahmen ein paar einzelne Aszidien aus Eilat und sezierten sie in zwei Teile, die in der Lage waren, die entfernten Abschnitte ohne Probleme zu erneuern. In einem anschließenden Experiment haben wir mehrere Dutzend Aszidien in drei Teile zerlegt, wobei ein Körperteil ohne Nervenzentrum, Herz und einen Teil des Verdauungssystems übrig blieb. Und entgegen unseren Erwartungen überlebte nicht nur jeder Teil die Sezierung allein, sondern alle Organe wurden in jedem der drei Teile regeneriert. Statt einer Aszidie gab es nun drei. Dies ist sehr erstaunlich. Nie zuvor wurde eine solche Regenerationsfähigkeit bei einer einzelnen Art, die sich sexuell fortpflanzt, irgendwo auf der Welt entdeckt.”
Prof. Shenkar schlussfolgert: “Seit den Anfängen der Menschheit ist der Mensch fasziniert von der Fähigkeit, beschädigte oder fehlende Organe zu regenerieren. Regeneration ist eine wunderbare Fähigkeit, die wir in einem sehr begrenzten Umfang besitzen, und wir würden gerne verstehen, wie sie funktioniert, um zu versuchen, sie in unserem eigenen Körper anzuwenden. Jeder, der im Golf von Eilat schnorchelt, kann diesen faszinierenden Aszidian finden, der uns vielleicht helfen kann, Prozesse der Gewebeerneuerung zu verstehen, die der menschlichen Rasse helfen können.””
English Version
An extraordinary discovery in the Gulf of Eilat: Researchers from Tel Aviv University have discovered a species of ascidian, a marine animal commonly found in the Gulf of Eilat, capable of regenerating all of its organs – even if it is dissected into three fragments. The study was led by Prof. Noa Shenkar, Prof. Dorothee Huchon-Pupko, and Tal Gordon of Tel Aviv University’s School of Zoology at the George S. Wise Faculty of Life Sciences and the Steinhardt Museum of Natural History. The findings of this surprising discovery were published in the leading journal Frontiers in Cell and Developmental Biology.
“It is an astounding discovery, as this is an animal that belongs to the Phylum Chordata – animals with a dorsal cord – which also includes us humans,” explains Prof. Noa Shenkar. “The ability to regenerate organs is common in the animal kingdom, and even among chordates you can find animals that regenerate organs, like the gecko who is able to grow a new tail. But not entire body systems. Here we found a chordate that can regenerate all of its organs even if it is separated into three pieces, with each piece knowing exactly how to regain functioning of all its missing body systems within a short period of time.”
There are hundreds of species of ascidians, and they are found in all of the world’s oceans and seas. Anyone who has ever opened their eyes underwater has seen ascidians without knowing it, as they often camouflage themselves as lumps on rocks and are therefore difficult to discern. The animal that is the subject of this new study is an ascidian from the species Polycarpa mytiligera, which is very common in the coral reefs of Eilat.
“By all accounts, the ascidian is a simple organism, with two openings in its body: an entry and an exit,” says Tal Gordon, whose doctoral dissertation included this new research. “Inside the body there is a central organ that resembles a pasta strainer. The ascidian sucks in water through the body’s entry point, the strainer filters the food particles that remain in the body, and the clean water exits through the exit point. Among invertebrates, they are considered to be the closest to humans from an evolutionary point of view.”
Ascidians are famous for their regenerative ability, but until now these abilities have been identified mainly in asexual reproduction. Never before has such a high regenerative capacity been detected in a chordate animal that reproduces only by sexual reproduction.
“There are species of ascidians that perform simple regeneration in order to reproduce,” Gordon says. “These are species with a colonial lifestyle, with many identical individuals connected to one another. They replicate themselves in order to grow. In contrast, the ascidian from Eilat, Polycarpa mytiligera, is an organism with a solitary lifestyle, without the capacity for asexual reproduction, similar to humans. In previous studies we showed that this species is able to regenerate its digestive system and its points of entrance and exit within a few days. But then we wanted to see if it is capable of renewing all of its body systems. We took a few individual ascidians from Eilat and dissected them into two parts, which were able to replenish the removed sections without any problem. In a subsequent experiment, we dissected several dozen ascidians into three fragments, leaving a part of the body without a nerve center, heart, and part of the digestive system. And contrary to our expectations, not only did each part survive the dissection on its own, all of the organs were regenerated in each of the three sections. Instead of one ascidian, there were now three. This is very astonishing. Never before has such regenerative capacity been discovered among a solitary species that reproduces sexually, anywhere in the world.”
Prof. Shenkar concludes: “Since the dawn of humanity, humans have been fascinated by the ability to regenerate damaged or missing organs. Regeneration is a wonderful ability that we have, to a very limited extent, and we would like to understand how it works in order to try and apply it within our own bodies. Anyone snorkeling in the Gulf of Eilat can find this intriguing ascidian, who may be able to help us comprehend processes of tissue renewal that can help the human race.””
Quelle/Sender: TAU (ausgewählt, adaptiert, endübersetzt von Glocalist).