Šie klijai yra daugialypiai – juos sudaro įvairios medžiagos, kurios sujungia ląsteles ir užpildo tarp jų esančius tarpus. Mikroskopiniame lygyje audiniams ir organams jie suteikia būdingą išvaizdą ir funkcijas. Kad ir kaip žiūrėtum, mūsų akys visiškai nepanašios į kojų kaulus. Juk kojos kaulo ir akies skirtumus didžia dalimi nulemia tai, kokiu būdu ląstelės ir tarpląstelinė medžiaga išsidėsto jų viduje.
Visi gyvūnai turi vieną bendrą savybę, neatsižvelgiant į tai, ar jie turi griaučius, ar ne: jie, netgi ląstelių santalkos, turi tam tikrų medžiagų, užpildančių tarpus tarp ląstelių, kurias sudaro tam tikros kolagenų ir proteoglikanų rūšys. Kolagenas itin svarbus. Tai labiausiai paplitęs gyvūnų organizmo baltymas: jam tenka daugiau nei 90 proc. visos organizmo baltymų masės. Daugialąsčių kūnų atsiradimas tolimoje praeityje būtų buvęs neįmanomas, jeigu nebūtų atsiradusi ši medžiaga.
Jeigu gamtoje nebūtų būdo susijungti ląstelėms, arba jeigu tarp ląstelių nebūtų tarpląstelinės medžiagos, Žemėje nebūtų ir daugialąsčių kūnų – gyvuotų tik atskiros ląstelių grupės. Vadinasi, norėdami suprasti, kaip ir kodėl atsirado daugialąsčiai kūnai, turime visų pirma ištirti medžiagas tarp ląstelių, padedančias joms ne tik sulipti, bet ir sąveikauti tarpusavyje.
Mūsų kūnui būdinga dar viena labai svarbi savybė: kaulo ląstelės turi mokėti ne tik susijungti, bet ir susikalbėti. Kaip susijungia kaulo ląstelės ir kaip skirtingos kaulo dalys sužino, kaip jos turi elgtis? Atsakymas į šį klausimą leis geriau suprasti, kaip sudaryta mūsų kūno statybinė medžiaga.
Kaulo ląstelės, kaip ir visos kitos kūno ląstelės, viena prie kitos prisitvirtina mažytėmis molekulinėmis kniedėmis, kurių organizme be galo daug. Kai kurios jų ląsteles sukabina taip, kaip kad klijai sulipdo batą su padu: viena molekulė yra prisitvirtinusi prie išorinės vienos ląstelės membranos, kita – prie išorinės kitos ląstelės membranos. Šie klijai, prisitvirtindami prie abiejų ląstelių membranų, užtikrina stabilų jų ryšį.
Kitos molekulinės kniedės yra tokios išrankios, kad prisitvirtina selektyviai tik prie tokio paties tipo kniedžių. Tai ypač svarbi savybė, padedanti organizuoti fundamentalią mūsų kūno sandarą. Tokios selektyvios kniedės padeda ląstelėms jungtis tarpusavyje ir užtikrina, kad kaulo ląstelės jungtųsi su kaulo ląstelėmis, odos ląstelės – su odos ląstelėmis ir pan. Šios kniedės leidžia formuotis mūsų kūnui be jokios papildomos informacijos.
Jeigu tam tikrą ląstelių skaičių su tam tikro tipo kniedėmis „apgyvendinsime“ dubenyje ir leisime joms augti, ląstelės pačios suformuos vienos rūšies ląstelių sankaupas. Vienos jų susiburs į sferas, kitos – į lakštus, nes ląstelės jungiasi pagal jų kniedžių skaičių ir tipus.
Tačiau, be abejonės, pats svarbiausias ląstelių ryšys – jis leidžia tarpusavyje keistis informacija. Tiksli mūsų griaučių, kartu ir viso kūno sandara galima tik todėl, kad ją sudarančios ląstelės žino, kaip elgtis. Jos turi žinoti, kada reikia dalytis, kada jungtis į tam tikras medžiagas ir kada mirti. Jeigu, pavyzdžiui, kaulo ar odos ląstelės elgtųsi taip, kaip joms patinka – dalytųsi per dažnai ir mirtų per vėlai – virstume išsigimėliais arba mirtume vos pradėję vystytis.
Ląstelės tarpusavyje bendrauja „žodžiais“, įrašytais molekulėse, perduodamose iš vienos ląstelės į kitą. Gretimos ląstelės „kalbasi“ siuntinėdamos molekules. Sakykime, paprasto tarpląstelinio bendravimo atveju viena ląstelė perduos tam tikros medžiagos molekulę. Pastaroji prisitvirtins prie išorinio signalą priimančios gretimos ląstelės apvalkalo. Prisitvirtinusi prie išorinės membranos sukels molekulinės sąveikos grandinę, kuri nuo išorinės membranos pasieks ląstelės vidų, dažnai įsiskverbdama net į patį ląstelės branduolį.
Priminsiu: genetinė informacija glūdi ląstelės branduolyje. Perduotas į ląstelės branduolį signalas gali aktyvinti arba slopinti tam tikrus genus. Galiausiai pasikeičia gavusios signalą ląstelės elgesys: ji gali mirti, pasidalyti arba, gavusi užuominą iš kitos ląstelės, pradėti gaminti naujas medžiagas.
Būtent dėl šių esminių dalykų ir gali egzistuoti mūsų kūnas. Visi daugialąsčiai gyvūnai turi struktūrines molekules – kolagenus ir proteoglikanus. Visi jie turi ląsteles sujungiančių molekulinių kniedžių rinkinius, taip pat molekulinius įrankius, padedančius ląstelėms bendrauti tarpusavyje.
Dabar turime paieškos vaizdinį, padėsiantį perprasti mūsų kūno kilmę. Norėdami suprasti, kaip atsirado žmogaus kūnas, turime surasti šias molekules pačiuose paprasčiausiuose mūsų planetos gyvūnuose, o tada mėginti jas aptikti vienaląsčiuose organizmuose.
Apie knygą
Paleontologas N. Shubinas parašė labai nuoseklią, vaizdingą knygą apie paleontologų darbo metodus ir apie šio mokslo sąsajas su embriologija, molekuline biologija, genetika ir pan. Žingsnis po žingsnio joje nuosekliai išdėstomi pagrindiniai gyvų organizmų evoliucionavimo etapai ir naujausi tyrimo metodai. Neilas Shubinas, paleontologas, anatomijos profesorius, vienas iš Tiktaaliko - „žuvies su rankomis“ atradėjų, kitaip pasakoja mūsų kūnų istoriją. Tyrinėdamas fosilijas autorius atskleidžia, kad mūsų rankos išties primena žuvų pelekus, o galvos - seniai išnykusių žiočių neturinčių žuvų galvas. „Jūsų vidinė žuvis“ priverčia mus kitaip pažvelgti į save ir pasaulį. Tai puiki knyga - įkvepianti, vaizdinga, nuosekli, pilna entuziazmo.
Apie projektą
Vykdant ES SF projektą „Nacionalinės mokslo populiarinimo sistemos sukūrimas ir įgyvendinimas“, Lietuvos mokslų akademijos iniciatyva išleista dvylikos mokslo populiarinimo knygų serija „Mokslas visiems“. Jų autoriai išsamiai ir suprantamai atskleidžia šiuolaikinio mokslo bei technologijų vystymosi tendencijas pasaulyje. Demonstruoja sąsajas ne tik tarp įvairių mokslo sričių, bet ir tai, kaip technologijos (pvz., internetas) veikia visuomenę, keičia socialinius procesus ir mūsų mąstymą. Parodo šiuolaikinio mokslo funkcionavimo mechanizmus, jo poveikį visuomenei, jos etikai, žmonių sveikatai bei politikai ir atvirkščiai.
LMA kartu su Delfi portalu kas savaitę pasiūlys jums susipažinti su šių knygų ištraukomis. Visas knygas pdf formatu galite nemokamai atsisiųsti iš LMA svetainės.
