Strzykwy (Holothuroidea) to gromada morskich, głównie dennych zwierząt bezkręgowych zaliczanych do szkarłupni (Echinodermata). Charakteryzują się wydłużonym ciałem o miękkiej osłonce, wewnętrznym szkieletem zredukowanym do małych igieł oraz czułkami otaczającymi otwór gębowy. Są potocznie nazywane ogórkami morskimi – znamy ok. 1300 gatunków, występujących w dnie oceanicznym.
Czytaj też: Morze Beringa ma podziurawione dno. Już wiemy, skąd się wzięły te otwory
Strzykwy zasiedlają ok. 70 proc. powierzchni całej planety i niejednokrotnie stanowią ponad 90 proc. biomasy zajmowanych ekosystemów. Zapis kopalny wskazuje na ich obecność w dolnym kambrze, choć mogą być jeszcze starsze.
Ogórki morskie strzelają niezwykłymi “pociskami”
Ogórki morskie od dawna budziły zainteresowanie ludzi, a ich połowy są prowadzone co najmniej 1000 lat. Są wykorzystywane w medycynie ludowej, a obecnie także w przemyśle farmaceutycznym, np. do produkcji suplementów diety. Strzykwy z 50 gatunków (m.in. trepangi) są poławiane lub hodowane w celach spożywczych – jadane surowe lub ugotowane, posolone lub wysuszone są przysmakiem w kuchni azjatyckiej.
Czytaj też: Odkryto nowe kominy hydrotermalne na dnie oceanu. Nagranie ukazuje istną „imprezę” form życia
Niektóre jaszczurki odrzucają swoje ogony, aby odwrócić uwagę napastników, ale ogórki morskie przenoszą tę strategię na wyższy poziom. W sytuacji stresowej, strzykwy wystrzeliwują ze swojej tylnej części ciała jedwabistą i lepką substancję, która w rzeczywistości jest… całym organem. To tzw. narząd Cuviera. W pracy opublikowanej w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) naukowcy odkryli, jakie geny odpowiadają za ten wyjątkowy mechanizm obronny u ogórków morskich z gatunku Holothuria leucospilota.
Organ Cuviera to parzysty, cewkowaty gruczoł obronny występujący w płucach wodnych strzykw. Mimo iż ma postać plątaniny kanalików przypominającej jelita lub czarną pajęczynę, ma związek z układem oddechowym. Co więcej, wytwarza toksynę (holoturinę) lub lepką wydzielinę, która może sparaliżować lub unieruchomić napastnika. Organ Cuviera regeneruje się po użyciu (o ile zwierzęciu uda się przeżyć).
Czytaj też: Fotosynteza zhakowana. To odkrycie może uratować ziemskie uprawy
Dr Ting Chen, biolog z Instytutu Oceanologii Morza Południowochińskiego w Guangzhou, mówi:
Ogórek morski Holothuria leucospilota jest najbardziej dominującym gatunkiem ogórka morskiego w Morzu Południowochińskim. Chcielibyśmy wiedzieć, jaką przewagę ewolucyjną zdobył ten organizm, aby jego populacja mogła się tak szeroko i dominująco rozszerzyć.
Naukowcy przeanalizowali cały genom strzykwy i skupił się na genach z narządu Cuviera. Wykorzystując AlphaFold – program sztucznej inteligencji opracowany przez DeepMind – do przewidywania struktury białek, udało się określić, jakie substancje z nich powstaną. Niektóre nieoczekiwane przewidywane białka były nowymi typami receptorów na powierzchniach komórek, które mogą odgrywać ważną rolę w “wyrzucaniu” narządu.
To jednak nie wszystko. Okazało się, że białka “jedwabiu” ogórków morskich nie zawierają tych samych sekwencji aminokwasów, co nić przędna pająków. Mają jednak podobną budowę (długie, powtarzające się łańcuchy aminokwasów), co jest zaskakujące, gdyż ewoluowały niezależnie. Dr Chen idzie krok dalej i twierdzi, że lepkość narządu Cuviera jest pod wieloma względami analogiczna do amyloidów, które wiążą się z wieloma schorzeniami u ludzi, np. chorobą Alzheimera. Dalsze badania tych osobliwych stworzeń morskich mogą zatem utorować drogę do postępu w medycynie i opracowania nowych leków.