Tvåhåriga Varelser Som Kan Fungera Som En Prototyp För Hydra - Alternativ Vy

Tvåhåriga Varelser Som Kan Fungera Som En Prototyp För Hydra - Alternativ Vy
Tvåhåriga Varelser Som Kan Fungera Som En Prototyp För Hydra - Alternativ Vy

Video: Tvåhåriga Varelser Som Kan Fungera Som En Prototyp För Hydra - Alternativ Vy

Video: Tvåhåriga Varelser Som Kan Fungera Som En Prototyp För Hydra - Alternativ Vy
Video: Prototyp V1: Windkanaltests und Erstflug 2024, Maj
Anonim

BBC Earth-kolumnisten talar om tvåhuvade varelser som inte bara finns i gamla myter.

Det var en blodstoppande syn. Det ormliknande monsteret, den mångahövdade Lernaean hydraen, kom ut ur sitt lager och släppte loss all sin ilska på Hercules, sonen till den grekiska guden Zeus, som väntade på henne.

Men Hercules hade en plan. Han visste redan att det växte nya på platsen för Hydra avskärda chef, så han kallade sin brorson Iolaus för att få hjälp.

Jag är helt säker på att de observerade varelser med liknande utvecklingsavvikelser i naturen.

Så snart Hercules huggade av Hydras huvud, cauterade Iolaus såret med en fackla, och nya huvuden från denna djävulska varelse dök inte längre upp.

Hydra väste och krökade, dess giftiga blod och andedräkt hotade döden till Greklands största hjälte, men han segrade fortfarande.

Monsterets sista huvud föll till marken och Hercules kom segrande ut ur denna strid. Nu kunde han börja det tredje av sina tolv arbeten.

En varelse med flera huvuden med giftigt andetag och växande kroppsdelar är förmodligen frukten av en rik fantasi.

Kampanjvideo:

Vissa författare hävdar att Hydra hade femtio huvuden, medan det i andra berättelser är mycket färre.

Men var kom en sådan ovanlig idé ifrån? Är det möjligt att prototypen på Hydra var en jätte orm med flera huvuden som verkligen fanns i naturen?

Forskare har registrerat fall av tvåhövdade individer i många år. På 1940-talet beskrev forskaren L. E. Cable ett dubbelhövdt nålfiskembryo. Han kallade honom "litet monster".

Många tvåhåriga varelser har besökt laboratoriet hos utvecklingsbiologen Arhat Abzhanov från Imperial College London.

Tack vare modern kunskap inom genetik kunde han identifiera mutationer och cellulära avvikelser som kan orsaka detta fenomen.

Det är möjligt att sådana naturfenomen var inspirationskällan för skaparna av forntida myter.

"Jag är helt säker på att de observerade varelser med liknande utvecklingsavvikelser i naturen och försökte på något sätt förklara detta fenomen eller återspegla det i deras kultur", säger Abzhanov.

Ibland uppträder två- och till och med trehuvudade individer faktiskt i naturen och i fångenskap. Ett intressant faktum är att detta fenomen, känt som polycephaly, förekommer i olika djurarter.

Ta till exempel undervattensvärlden. 2013 upptäcktes ett tvåhövdat nötkreaturembryo i Mexikanska golfen.

Nästa år hittades samma person bland marina däggdjur: en delfin med två huvuden hittades på en av de turkiska stränderna.

Uppenbarligen var de i båda fallen siamesiska tvillingar, som utvecklades från ett ägg, som efter befruktning inte separerade helt.

Denna avvikelse förekommer också hos människor. Ofta har siamesiska tvillingar inte bara två huvuden utan också en dubbel uppsättning inre organ och till och med lemmar.

Tack vare sina berömda experiment från början av 1900-talet kunde biologen Hans Spemann bevisa att det är möjligt att artificiellt förhindra separering av befruktade ägg och få siamesiska tvillingar.

Han ville förstå hur embryot utvecklas. Han smälte samman två tidiga salamanderembryon med babyhår.

Han upptäckte att med hjälp av dessa manipulationer var det möjligt att få en salamander med två huvuden, som kämpade inbördes om mat, trots att de bara hade en kropp. Forskaren kallade denna varelse för "två egoister i en kropp."

Listan över djur, bland vilka det finns tvåhuvudade individer, är ganska stor. Det inkluderar sköldpaddor, ormar, kattungar och andra.

Vi vet också att sådana fall är karakteristiska inte bara för modern tid. Paleontologer har hittat fossila tvåhövdade embryon som var miljoner år gamla.

Som Abzhanov konstaterar kan olika mekanismer fungera som anledningen till att många huvuden eller ansikten uppträder.

Han förklarar att huvudet som ett organ är ett exempel på konvergerande utveckling, en process genom vilken individer av mycket olika artgrupper utvecklar liknande egenskaper.

Djur med och utan ryggrad har huvud, även om det inte finns något samband mellan dem. Det verkar som att huvudet helt enkelt är ett användbart resultat av anpassning som är karakteristisk för många organismer.

"Huvudet är verkligen ett mycket effektivt organ", förklarar Abzhanov. "Det är helt enkelt nödvändigt att utforska nya omgivningar."

Det är därför det finns så många sinnen på huvudet, inklusive ögon, öron, näsa och mun.

Huvudets form och ansiktsstrukturen bestäms av gener, varav en är av särskild betydelse och i synnerhet ansvarig för ansiktsbredden.

Det har ett märkligt namn - Sonic Hedgehog, eller SHH (för att hedra Sonic the Hedgehog, hjälten i det populära videospelet Sonic the Hedgehog).

Det är associerat med Hedgehog (HH) -familjen, som först upptäcktes i fruktflugan. Som ett resultat av mutationer i denna gen utvecklade larverna hos dessa insekter skarpa utväxter, liknar igelkottnålar.

Endast ryggradsdjur har SHH-gen. Abzhanov förklarar att i fallet med en försvagning av Hedgehogs signalväg under embryot utvecklas dess huvud gradvis.

I vissa fall kan det deformeras så mycket att en varelse med ett öga, som liknar en Cyclops, kommer att dyka upp. Ämnet som orsakar sådana avvikelser hos boskap, inklusive får, har fått rätt namn - cyklopamin.

Det finns i fältbindweed, som en gravid kvinna av misstag kan äta.

Vad händer om SHH-signalen tvärtom ökar? Detta kommer att ha motsatt effekt - huvudet expanderar tills två ansikten visas på det.

"Denna mutation är sällsynt, men sådana fall har registrerats bland både vilda och husdjur", säger Abzhanov.

Tekniskt sett är en individ med två ansikten och två huvuden två olika saker. Enligt Abzhanovs observationer måste ett annat genetiskt fel inträffa i ett tidigt utvecklingsstadium för att ett djur ska ha två separata halsar och huvuden på samma kropp.

”Huvudbildningen, som alla andra delar av kroppen, utlöses av en speciell grupp celler i början av embryot. Vi kallar det organisationscentret, förklarar han.

Denna mekanism upptäcktes just tack vare Spemanns experiment med salamanderembryon.

”Om du tar en grupp celler och transplanterar dem i till exempel ett grodembryo, kommer det att ha två huvuden. Detta antyder att det är dessa celler som skickar signalen till kroppen om behovet av att bilda ett huvud, säger Abzhanov.

Samma sak händer när det gäller siamesiska tvillingar, men Abzhanov observerade liknande processer i sitt laboratorium.

Organiserande centrumceller kan av misstag överföras från ett embryo till ett annat genom injektion eller snitt om kirurgiska instrument inte har behandlats ordentligt.

Forskare försöker förstå vad som leder till sådana störningar i embryonets utveckling. Abzhanov konstaterar att en av faktorerna kan vara omgivningstemperaturen.

Tillsammans med sina kollegor studerar han ofta befruktade kycklingägg i laboratoriet, som levereras till honom från gårdar. De märkte konstiga saker hända i varmt väder.

"Äggen vi får under varmt väder, när lufttemperaturen överstiger 30 ° C, visar fler avvikelser, inklusive oftare tvåhåriga embryon", säger han.

Denna trend noteras också av andra forskare. En biolog har till exempel funnit att stigande temperaturer i vattenförekomster kan leda till utveckling av dubbelhåriga zebrafiskembryon.

Orsakerna till detta fenomen har ännu inte studerats, men forskare forskar för närvarande för att klargöra sambandet mellan hög temperatur och utseendet på avvikelser.

Det är troligt att biologi var inspiration för författarna till myter, men det motsatta är också sant: myter är också en inspirationskälla för biologer.

År 1758 utsåg den svenska botanisten och zoologen Carl Linné en grupp små havsdjur som liknar Hydra efter Hydra.

Dessa varelser är av särskilt intresse på grund av deras många serpentinbihang och förmågan att regenerera, precis som Hydra som dödades av Hercules.

Det bör dock noteras att många tvåhuvudade individer, inklusive siamesiska tvillingar, har mycket liten chans att överleva. De går sällan igenom det embryonala utvecklingsstadiet och överlever nästan aldrig till vuxen ålder.

När de växer och utvecklas upplever individer med två huvuden en enorm börda, och forskare var återigen övertygade om detta 2014, när ett sällsynt exemplar dök upp i laboratoriet vid University of Haifa i Israel - en tvåhövdad salamander. Spemann skulle verkligen ha varit mycket nöjd.

Hon uppmärksammades mycket i media men var mycket kortlivad.

"Tvåhåriga salamandrar är sällsynta", förklarar Leon Blaustein, som drev laboratoriet. "På larvstadiet var allt bra, men efter metamorfosen dog individen."

Salamanderlarven är en grodyngel som förvandlas till en vuxen till följd av metamorfos, medan den förlorar gälar och flera fenor.

Hans huvud genomgår också betydande förändringar. Ögonen utvecklas, tungan och tänderna dyker upp och munnen blir bredare. Kanske var det dessa huvudförändringar som ledde till hennes tidiga död - ingen vet svaret.

Abzhanov medger att förutom att observera riktiga tvåhuvuddjur i naturen, kunde grekerna ha blivit inspirerade av andra fenomen. Han förklarar att ormar ofta samlas i bollar under parningstiden.

"När du ser en sådan syn kan du föreställa dig att du har en orm med flera huvuden framför dig", säger han. "Det ser väldigt läskigt ut."

Faktum är att bilden av Hydra som presenteras i de gamla ritningarna är mycket lik den bild som beskrivs ovan.

Polycephaly är ett mycket ovanligt fenomen som kan orsaka rädsla hos människor - det här är en egenskap hos vår psyke. Detta förklarar delvis varför utvecklingsavvikelsen valdes för att ge Hydra från forntida grekiska myter ett skrämmande utseende.

När de möter polycephaly upplever människor obehag, vilket framgår av berättelserna om Blausteins tvåhövdade salamander och Kabels "lilla monster".

I det första fallet började folk till och med bygga konspirationsteorier.

"Saker började gå ur hand när olika grupper började hävda på Internet att det var strålning", påminner Blaustein. "Men anledningen förblev okänd."

Hydra är långt ifrån den enda varelsen med flera huvuden i mytologin. Med sin tolfte prestation mötte Hercules den trehövdade hunden Cerberus.

I japansk mytologi finns det en åttahuvad drake Yamata-no Orochi, och på slaviska finns en trehövdad orm Gorynych.

Bilden av en varelse med flera huvuden i litterära verk symboliserar alltid många faror som inte lätt kan övervinnas.

Man kan alltså anta att det finns en hel kultur förknippad med den skrämmande effekten som varelser med flera huvuden har på människor.

Mycket är fortfarande oklart om fenomenet polycephaly hos djur. Men med tanke på att individer med två huvuden har mycket liten chans att överleva både i fångenskap och i naturen, finns det ingen anledning att anta att den här funktionen inte kommer att förbli en sällsynt avvikelse.

Man kan bara gissa var författarna till klassiska myter fick sina idéer från. Det är möjligt att någon i antiken såg ett djur med två huvuden och började berätta alltför förskönade historier om det.

Med tiden kan dessa berättelser få mer och mer otroliga detaljer och så småningom bli de legender vi känner idag.

Chris Baraniuk

Rekommenderas: