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Le meduse ripristinano il corpo

04.07.2015

Tutti gli esseri viventi hanno la capacità di rigenerarsi, è solo che per alcuni si esprime in misura minore (per esempio non possiamo far crescere un dito o una gamba per sostituire quelli perduti), per qualcuno è di più (per i tritoni, per ad esempio, ripristinare una gamba, un occhio o qualche organo interno non è affatto un problema). I campioni dell'autoguarigione possono essere chiamati celenterati: idre, meduse e loro parenti, anche se qui va comunque ricordato che sono molto più semplici degli stessi tritoni. Negli studi sulla rigenerazione, uno degli oggetti modello più frequenti è l'idra d'acqua dolce tratta da un manuale di biologia, la quale, dopo ogni lesione, dopo ogni danno, può fare tutto come prima.

Ma, come si è scoperto, i celenterati non sempre "fanno tutto come prima". Michael Abrams (Michael Abrams) e i suoi colleghi del California Institute of Technology hanno sperimentato con eteri larve della medusa dalle orecchie di Aurelia. Gli eteri sono più semplici delle meduse adulte: un piccolo corpo a forma di disco con 8 lobi a doppia escrescenza ai bordi, senza tentacoli in quanto tali, l'apparato digerente è sottosviluppato. Una o più "braccia" - lame sono state tagliate dalla larva, dopo di che ha guarito la ferita piuttosto rapidamente, in poche ore. Tuttavia, una nuova lama non sembrava sostituire quella perduta. Invece, l'etere ha ricostruito il corpo in modo da diventare di nuovo simmetrico, indipendentemente da quante "braccia" le erano rimaste, sette, cinque o solo due.

Come sapete, le meduse sono animali a simmetria radiale: possono distinguere la parte superiore del corpo da quella inferiore, ma è impossibile separare il lato sinistro da quello destro. Quando si muove, la medusa "sbatte" la sua cupola e i lobi orali (e la larva con i lobi situati lungo i bordi del corpo), ed è la simmetria nella sua stessa struttura che consente agli animali di muoversi nella giusta direzione. Se manca uno degli "arti", a causa dello spazio vuoto risultante, l'idrodinamica sarà disturbata, i flussi d'acqua andranno nella direzione sbagliata quando vengono spinti e la medusa non sarà in grado di controllarne i movimenti. Pertanto, risulta essere più importante per la larva non tanto la ricrescita del lobo perduto quanto il ripristino della struttura simmetrica del corpo. Inoltre, l'etere asimmetrico abbastanza spesso, nel 15% dei casi, non poteva trasformarsi affatto in una medusa adulta.

In un articolo su PNAS, gli autori scrivono che il corpo delle larve è stato ricostruito da sforzi muscolari: se all'acqua dove vivevano si aggiungeva una sostanza che rilassa le cellule muscolari, la simmetrizzazione avveniva molto più lentamente. Al contrario, se i muscoli dell'etere sotto l'influenza di una maggiore concentrazione di sali di magnesio iniziavano a contrarsi più velocemente, la struttura simmetrica veniva ripristinata più rapidamente.

Ovviamente, il punto qui è che a causa della perdita delle lame, le forze meccaniche nel corpo della medusa si sono rivelate sbilanciate, il che ha portato naturalmente a una ristrutturazione del corpo elastico. Allo stesso tempo, gli eteri hanno fatto a meno di stimolare la divisione cellulare attiva e la morte, come accade nei processi rigenerativi in altri animali - ovviamente, un risultato accettabile può essere ottenuto meccanicamente qui senza costi energetici elevati per la dinamica cellulare. Anche le larve di altre specie di meduse si sono rivelate capaci di simmetrizzazione - ovviamente, sarebbe interessante scoprire se le meduse adulte e altri organismi a simmetria radiale sono capaci di un tale trucco.

I risultati ottenuti ci dicono ancora una volta che la morfogenesi è la formazione di parti del corpo, organi, ecc. - dipende non solo dai processi genetici molecolari, ma anche dalle interazioni puramente fisiche tra le diverse parti del corpo. È noto che le cellule umane reagiscono sensibilmente anche alle forze meccaniche, che a volte possono avere un'influenza decisiva sul loro destino cellulare; è possibile che nella rigenerazione medica dei nostri tessuti e organi si possa ottenere più successo se prestiamo attenzione alla loro "fisica".

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Registrazione della velocità di movimento mediante levitazione magnetica 26.04.2016

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La più famosa è la Holloman High Speed Test Track di 6 m, che nel 212 ha stabilito il record mondiale di velocità della slitta a razzo di Mach 2003 o 8,6 m/s. E su un'altra pista, lunga 2 metri, dotata di magneti superconduttori, l'885 Test Squadron ha appena stabilito un nuovo record mondiale per una slitta a levitazione magnetica: 640 km/h. Inoltre, questo è il secondo record consecutivo: una settimana prima, i tester hanno disperso una slitta magnetica del peso di 846 kg a una velocità di 1018 km / h. Il record precedente, 907 km/h, stabilito nello stesso sito di prova, è durato più di due anni.

Gli ingegneri militari hanno impiegato sei mesi per preparare le attuali gare da record. Per garantire la superconduttività, i magneti sono stati raffreddati con azoto liquido fino a più quattro gradi Kelvin. Nonostante l'impressionante velocità, gli ingegneri dello squadrone di prova ritengono che questo non sia il limite. Il loro obiettivo è raggiungere velocità ipersoniche di Mach 10 o 12 km/h, e i progettisti stanno già lavorando per utilizzare materiali più leggeri nella slitta per il prossimo record.

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