Marmokaren loaldia
Gure bizitzaren herena ematen dugu loaldian, eta loaldi horrek misterio ugari gordetzen ditu oraindik ere. Animaliek (artropodoak eta nematodoak barne), nola edo hala, lo egiteak zer-nolako garrantzi fisiologikoa duen erakusten du. 2017ra arte uste zen nerbio sistema zentrala zuten animaliek baino ez zutela lo egiten, edo loaren antzeko egoera izaten zutela, behintzat. Urte hartan, deskubritu zuten Cassiopea generoko marmoka batek (1. irudia) loaren antzeko egoeran ematen zuela gaua1.
Aurkikuntzak oihartzun handia izan zuen; izan ere, Cassiopeak, gainerako knidarioek (marmokak eta koralak) bezala, nerbio sistema deszentralizatua du, eta sistema hori gorputzean banatuta dauden eta nerbio sare batek konektatzen dituen nerbio gongoilek osatzen dute. Cassiopeak gauez lo egiten zuela baieztatu zitekeen, bete egiten baitzituen egoera hori definitzeko ezarritako hiru irizpide, aurrerago ikusiko dugun bezala.
Lehenik eta behin, kieszentzia edo jarduera baxuko fase itzulgarri bat izan behar du. Hori erraza da kuantifikatzen Cassiopearen kasuan. Marmoka ahoz gora mugitzen da, ohi ez bezala. Egunean zehar, unbrela uzkurtu egiten da segundoan behin, gutxi gorabehera, bideo honetan ikus dezakegun moduan. Horri esker, jatekoa harrapatzen du, gasak trukatzen ditu ingurunearekin eta mantenugaiak ematen dizkie bere sinbionte fotosintetikoei. Gauez, luzatu egiten dira uzkurduren arteko denbora tarteak, eta, batzuetan, hainbat segundo igaro daitezke inolako mugimendurik izan gabe.
Bigarren irizpidea homeostasia da, hau da, lorik ez egiteak ondorengo jardunean dituen ondorioak. Hori egiaztatzeko, bi modutara asaldatu zen Cassiopearen gaueko loa: argi pultsuen bidez (marmokek argia detektatzen dute) eta ur zurrusta txikien bidez. Marmokek gauez “gaizki lo egiten zutenean”, hurrengo egunean jarduera motelagoa izan zuten, eta kontrol marmokek gauez baino askoz ere maizago egin zuten lo egunez (2. irudia).
Hirugarren irizpidearen arabera, aldea egon behar du estimulu baten aurrean erantzuteko behar izaten den denboretan loaldi hipotetikoan eta esna egoteko aldian zehar. Hori egiaztatzeko metodo burutsu bat erabiliz zen, hau da, plataforma txiki bat, zeinetan marmokak uzten baitziren atseden har zezaten. Une jakin batean, plataforma eraitsi egiten da, eta marmokak uzkurduren bidez erreakzionatzen du, ez erortzeko. Hori gaueko loaldian zehar egiten bada, marmokek askoz ere motelago erreakzionatzen dute egunez baino. Gainera, ustez lo dauden marmokek motelago erantzuten dute esna daudenek baino, jarduera txikiagoa baitute. Bi minuturen ostean, desagertu egiten dira erantzuteko denbora tarteetan dauden aldeak, eta horrek adierazten du lo zeuden marmokak esnatu egin direla (3. irudia).
Laburbilduz, orain arte honako hau genekien: Cassiopeak loalditzat (edo loaldiaren antzeko zerbait) hartzeko irizpideak betetzen dituen gaueko fase bat igarotzen du. PNAS aldizkarian argitaratu berri den azterlan batek zabaldu egin du fase horren erregulazioari buruz genekiena.
Ikertzaileek konparatu egin zuten nerbio gongoiletako gene adierazpena loa eragotzi zitzaien marmoken eta kontrol marmoken artean. Lo faltak eragindako geneen artean, batek azkar areagotzen zuen bere adierazpena. Chrnal-E genea zen, azetilkolinaren errezeptore nikotiniko baten azpiunitate bat kodetzen duen genea (Chrnal-E). Azetilkolina nerbio sistemaren funtsezko neurotransmisorea da, eta zenbait errezeptorek atxikitzen dute. Nikotinak ere estimula ditzake errezeptore nikotinikoak, eta besteak beste prozesu fisiologiko hauetan hartzen dute parte: borondatezko mugimendua, memoria, loaldia eta esna egoteko aldia. Chrnal-E genearen egitura gizakien nerbio sisteman dagoen errezeptore baten oso antzekoa da (CHRNA7), eta haren alterazioak nahasmendu neuropsikiatrikoekin eta kognitiboekin lotzen dira.
Bigarren esperimentuan, interferentziazko RNAren bidez blokeatu zen Cassiopearen gongoiletan Chrnal-E genearen adierazpena. Emaitza honako hau izan zen: luzatu egin zen eguneko loaldia. Errezeptore horrek, nola edo hala, bultzatu egiten zuen esna egoteko aldia. Izan ere, gauez modu naturalean murrizten da Chrnal-E genearen adierazpena gongoiletan.
Azterlan berriak adierazten du marmoken eta ornodunen (gizakiak barne) loaldiaren erregulazioa oso antzekoa dela. Bi kasuetan, sistema kolinergikoak, azetilkolinaren errezeptoreetan oinarritzen denak, parte hartzen du loaldiaren eta esna egoteko aldiaren zikloan. Bestalde, gai hori oso konplexua da, eta oraindik asko falta zaigu erregulazio horren xehetasunak argitzeko. Adibide bat jartzearren, Drosophila euliak azetilkolinaren hamahiru errezeptore ditu nerbio sisteman, eta loaldiaren eta esna egoteko aldiaren faseak erregulatzeko errezeptore batzuek inplikatu behar dute zenbait neurona motetan.
Hori gutxi balitz bezala, orain arte knidarioen nerbio sisteman ezin izan dira detektatu ez azetilkolina ez haren entzima sintetizatzailea (kolina azetiltransferasa); hortaz, errezeptoreak ohikoa ez den moduan estimulatu beharko lirateke.
Edonola ere, animalien eboluzio osoan loaldia erregulatzeko mekanismoak mantendu izanak erakusten du loaldiak zer nolako garrantzia duen gure fisiologian.
Oharra:
[1] 2020an beste knidario batean egiaztatu zen, hain zuzen ere, Hydra ur gezako polipoan.
Erreferentzia bibliografikoak:
Nath, Ravi D.; Bedbrook, Claire N.; Abrams, Michael J.; Basinger, Ty; Bois, Justin S.; Prober, David A.; Sternberg, Paul W.; Gradinaru, Viviana; Goentoro, Lea (2017). The jellyfish Cassiopea exhibits a sleep-like state. Current Biology, 27, 19, 2984-2990.e3. DOI: 10.1016/j.cub.2017.08.014
Egileaz:
Ramón Muñoz-Chápuli Oriol Animalien Biologiako Katedraduna (erretiratua) da Malagako Unibertsitatean.
Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2025eko abuztuaren 11an: “El sueño de la medusa“.
Itzulpena: EHUko Euskara Zerbitzua.