Ahtapotların kollarını ayrı ayrı kontrol etmesini sağlayan eşsiz sinir sistemi açığa çıktı

Ahtapotlar, kollarındaki vantuzlarla etraflarındaki şeylerin kokusunu ve tadını alabiliyor (Unsplash)
Ahtapotlar, kollarındaki vantuzlarla etraflarındaki şeylerin kokusunu ve tadını alabiliyor (Unsplash)
TT

Ahtapotların kollarını ayrı ayrı kontrol etmesini sağlayan eşsiz sinir sistemi açığa çıktı

Ahtapotlar, kollarındaki vantuzlarla etraflarındaki şeylerin kokusunu ve tadını alabiliyor (Unsplash)
Ahtapotlar, kollarındaki vantuzlarla etraflarındaki şeylerin kokusunu ve tadını alabiliyor (Unsplash)

Ahtapotların, kollarını muazzam bir beceriyle kontrol etmesini sağlayan sinir sistemi mekanizması tespit edildi.

Etkileyici bir zekaya sahip ahtapotların, üç kalp taşımalarından renk değiştirebilmelerine kadar pek çok ilgi çekici özelliği var. 

Ancak bunlar arasında belki de en çarpıcı olanı, kollarını birbirinden bağımsız bir şekilde kullanabilmeleri. Bu hayvanların 8 kolu, adeta ayrı beyinlere sahip gibi hareket ediyor. 

Kolların her birinin merkezinde eksenel sinir kordonu (axial nervous cord / ANC) denen bir yapı var. Bilim insanları ANC'nin omurilik gibi düşünülebileceğini söylüyor. Ayrıca kollardaki toplam nöron sayısı, ahtapotun beynindekinden daha fazla. 

Bu sayede kollar ve bunların üzerine yayılan vantuzlar bağımsız bir şekilde hareket edebiliyor. 

Ancak ANC'nin nasıl çalıştığı ve kas sistemine nasıl bağlandığı tam olarak bilinmiyordu. Chicago Üniversitesi'nden araştırmacılar bu gizemi aydınlatmak adına Kaliforniya iki benekli ahtapotlarını (Octopus bimaculoides) inceledi. 

Bulguları hakemli dergi Nature Communications'ta dün (15 Ocak) yayımlanan çalışmada, sinir sisteminin bölümlere ayrılmış yapısının kolların bağımsızlığını sağladığı ortaya kondu.

Kollardan alınan doku örneklerindeki ince şeritleri inceleyen ekip, nöronların septa denen boşluklarla bölümlere ayrıldığını gözlemledi. Ayrıca her bir bölüm, diğerlerinden farklı bir kas bölgesine bağlıydı. 

Ardından vantuz sinirlerinin de septalar yoluyla bağlandığı ve bu sayede ANC'de vantuzların konumunu içeren bir harita olduğu tespit edildi. Böylece her bir vantuz, dokunma, koklama ve tatma işlevlerini bağımsız bir şekilde yerine getiriyordu. 

Bilim insanları bu tür bir haritalamayı başka bir canlıda görmediklerini söylüyor. Çalışmaya liderlik eden Cassady Olson, "Bunu modelleme açısından düşündüğümüzde, bu çok uzun ve esnek kol için bir kontrol sistemi kurmanın en iyi yolu, onu parçalara bölmektir" diyerek ekliyor: 

Bölümler arasında bir tür iletişim olmalı, bunun da hareketleri kolaylaştırdığı düşünülebilir.

Araştırmacılar, ahtapotlardan yaklaşık 270 milyon yıl önce ayrıldığı tahmin edilen kalamarda da böyle bir özellik olup olmadığını merak etti. 

Doryteuthis pealeii türündeki kalamarları inceleyen ekip, sadece vantuz içeren uzuvlarda bölümlere ayrılmış ANC olduğunu saptadı.

Bulgular bölümlere ayrılmış bir sinir sisteminin, vantuz kontrolüyle ilgili olduğuna ve hassas bir kontrol için kritik önem taşıdığına işaret ediyor. Kalamarlar vantuzlarını çevrelerini keşfetmekten ziyade avlanmak için kullandığından çok fazla bölüme ihtiyaç duymuyor olabilir. 

Ahtapot gibi hayvanların eşsiz organizmaları, teknolojik çalışmalara ilham verdiğinden, yeni araştırma yumuşak robot üretimi gibi alanlara katkı sağlayabilir. 

Olson "Araştırmamız, ANC'nin kol ve vantuzları kontrol etmesini sağlayan devrenin bir çerçevesi sunuyor ve bu, ahtapot kolunu taklit etmeye çalışan yumuşak robot tasarımında kullanılabilir" diyor.

Independent Türkçe, IFLScience, Popular Science, Science Alert, Nature Communications



Bilim insanları: Uzun yaşam için belirleyici organ beyin

Beynin biyolojik yaşı, ölüm ve hastalık riskleri açısından en güçlü tahmini sunuyor (Unsplash)
Beynin biyolojik yaşı, ölüm ve hastalık riskleri açısından en güçlü tahmini sunuyor (Unsplash)
TT

Bilim insanları: Uzun yaşam için belirleyici organ beyin

Beynin biyolojik yaşı, ölüm ve hastalık riskleri açısından en güçlü tahmini sunuyor (Unsplash)
Beynin biyolojik yaşı, ölüm ve hastalık riskleri açısından en güçlü tahmini sunuyor (Unsplash)

Bilim insanları bir kişinin ne kadar yaşayacağını öngörmede açık ara en iyi tahminin beyin yaşı üzerinden yapıldığını tespit etti. 

Kaliforniya'daki Stanford Üniversitesi'nden araştırmacılar, Birleşik Krallık'taki yaklaşık 45 bin yetişkinden alınan kan örneklerini yeni bir yöntemle analiz ederek en az 3 bin proteinin seviyelerini ölçtü. 

Araştırmacılar beyin, kalp, akciğer, karaciğer ve bağışıklık sistemi gibi vücudun farklı bölümlerindeki bu proteinler yoluyla, belirli bir organ sisteminin biyolojik yaşını, yani ne kadar yıprandığını hesapladı.

Bir organın protein analizi, kişinin kronolojik yaşından kayda değer derece farklı olduğunda bu organ "aşırı yaşlı" ya da "aşırı genç" diye sınıflandırıldı.

Bu şekilde 11 organ sistemini ve dokuyu inceleyen bilim insanları, sağlık sonuçlarını en iyi öngören yapının beyin olduğu sonucuna vardı.

Bulguları hakemli dergi Nature Medicine'da bugün (9 Temmuz) yayımlanan çalışmada aşırı yaşlı beyne sahip katılımcılara 10 yıl içinde Alzheimer teşhisi konma olasılığının, genç beyne sahip aynı yaştaki katılımcılara göre 12 kat daha fazla olduğu bulundu.

15 yıl içinde herhangi bir nedenden ölüm riski yaşlı beyinlerde yüzde 182 artarken, genç beyinler ölüm oranında yüzde 40'lık bir azalmayla ilişkilendirildi.

Çalışmanın başyazarı Tony Wyss-Coray, "Beyin uzun yaşamın bekçisi" diyerek ekliyor: 

Eğer bir kişinin yaşlı bir beyni varsa ölüm olasılığı artar. Genç bir beyni varsa muhtemelen daha uzun yaşar.

Araştırmacılar beyinden sonraki en önemli faktörün bağışıklık sistemi olduğunu saptadı. 17 yıllık takip süresi boyunca normal yaşta beyin ve bağışıklık sistemi olan katılımcıların yaklaşık yüzde 8'i, genç beyin ve bağışıklık sistemine sahip kişilerinse sadece yüzde 4'ü hayatını kaybetti. 

Bilim insanları beyin ve diğer organların biyolojik yaşlarına göre değerlendirilmesinin tıpta yeni bir çağı başlatabileceğini söylüyor. Organların biyolojik yaşının erken teşhis aracı olarak kullanılması umuluyor.

Basel Üniversitesi'nden çalışmada yer almayan Heike Bischoff-Ferrari, "Kan bazlı organ yaşı saatleri, günümüz tıbbında kullandığımız önlemlerden çok daha önce, yapısal değişiklikler ortaya çıkmadan yüksek hastalık riskine işaret edebilir ve önleyici tedavinin çok daha etkili olmasını sağlayabilir" diyor.

Wyss-Coray de bunun "tıbbın geleceği" olduğunu söyleyerek ekliyor: 

Bugün doktora bir yeriniz ağrıdığı için gidiyorsunuz ve onlar da sorunu anlamak için muayene ediyor. Biz hastalık tedavisinden önleyici sağlık bakımına geçmeye ve insanlar belirli organlarında hastalık yaşamadan önce müdahale etmeye çalışıyoruz.

Ekip yeni çalışmada geliştirdikleri testi ticarileştirmeyi ve iki ila üç yıl içinde kullanıma sunmayı amaçlıyor. Bu test muhtemelen ilk başta beyin, kalp ve bağışıklık sistemi gibi kilit organların yaşını hesaplamak için kullanılacak.

Independent Türkçe, BBC Science Focus, Financial Times, Nature Medicine