Tajna biološkog inženjeringa u životinjskom svetu
Istraživači sa Instituta za nauku Vajzman (Weizmann) u Izraelu i japanskih univerziteta otkrili su fascinantan mehanizam koji omogućava glodarima da razlikuju sopstveno kretanje od stvarnog dodira sa okolinom. Pre više od dve decenije, naučnici su primetili nešto neobično: senzorni neuroni u korenima brkova pacova ostaju potpuno tihi dok životinja pomera brkove kroz vazduh, ali se aktiviraju sa neverovatnom preciznošću onog trenutka kada dotaknu neki predmet.
Više od obične dlake
Za razliku od običnih dlaka, brkovi pacova, miševa i hrčaka duboko su usađeni u specijalizovane folikule ispunjene mehanoreceptorima: grupama neurona koji šalju signale mozgu dok brkovi istražuju okolinu. Profesorka Satomi Ebara sa Univerziteta Meiji u Kjotu otkrila je da ovi receptori dolaze u bogatoj raznolikosti tipova, od kojih je svaki smešten u sopstvenom sloju, tkivu i strukturalnoj niši.
Profesor Ehud Ahisar i njegov tim sa Instituta Vajzman otkrili su da se ovi senzori dele u nekoliko funkcionalnih klasa:
- Neuroni kontakta: Reaguju isključivo na pokret dodira, bez obzira na to kako se sami brkovi klate.
- Neuroni dodira: Aktiviraju se tek kada se brk blago savije pri kontaktu sa spoljnim objektom, dok ostaju potpuno neaktivni tokom slobodnog kretanja brkova kroz vazduh.
Prirodni amortizeri i klatna
Novo istraživanje objavljeno u časopisu Nature Communications otkrilo je da folikul brka sadrži čitav niz primitivnih mehaničkih mehanizama: kolagenske opruge, slojevite pregrade, membranske ankere i inercijalne amortizere. Svi ovi elementi su oblikovani prirodnom selekcijom kako bi razdvojili sopstveno kretanje od spoljnog dodira.
Jedno od najiznenađujućih otkrića je da struktura bogata kolagenom deluje kao minijaturni viseći teg unutar folikula. Baš kao teško klatno koje stabilizuje zgradu tokom jakih vetrova, njegova inercija prigušuje pokrete koje izaziva samo kretanje pacova, osiguravajući da receptori reaguju isključivo na pravi spoljni dodir uz izuzetnu vernost.
Strateška lokacija za maksimalnu preciznost
Ovi specijalizovani receptori su smešteni u prstenu blizu centra mase folikula, tačno kod tačke oko koje se brk okreće. Pošto se ova tačka vrlo malo pomera tokom snažnog mrdanja brkova, ona predstavlja idealno mesto za detektore koji moraju ostati nepomični tokom sopstvenog kretanja. Grupisani oko ove mehanički stabilne zone, ovi senzori miruju čak i kada se brk energično kreće kroz vazduh, ali se momentalno aktiviraju pri dodiru.
Zanimljivo je da životinje koje se ne oslanjaju na aktivno mrdanje brkova, poput mačaka, nemaju ove evolutivne trikove. Kod njih su receptori raspoređeni labavije i nisu zaštićeni ovim kolagenskim amortizerima. Sa oko 35 pokretnih brkova na svakoj strani njuške, pacovi koriste ovaj sofisticirani sistem za preživljavanje u mraku, gde im je detekcija zasnovana na brkovima od presudnog značaja.
