Με έναν απρόσμενο τρόπο, το δέρμα του καλαμαριού έχει πολλά κοινά με ένα όργανο μέσα στο ανθρώπινο αυτί.
Όπως αναφέρει νέα μελέτη στο Current Biology, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τα καλαμάρια καλύπτονται από κύτταρα με μικρές τριχοειδείς δομές, παρόμοιες με εκείνες που υπάρχουν στα ανθρώπινα αυτιά και ανιχνεύουν πληροφορίες που μεταφέρονται από τα κύματα.
Για τους ανθρώπους, αυτές οι μικρές «τρίχες» μάς βοηθούν να αντιλαμβανόμαστε τα ηχητικά κύματα μιας μελωδίας, μιας φωνής ή το κορνάρισμα ενός ανυπόμονου οδηγού.
Για τα καλαμάρια, σημασία έχουν όλες οι μικρές λεπτομέρειες που μεταφέρει η κίνηση του νερού: το τίναγμα ενός θηράματος κοντά τους, ο βόμβος μιας μακρινής ακτής, το τράβηγμα ενός ρεύματος.
Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες δεν γνώριζαν ότι τα καλαμάρια είναι διάσπαρτα με αυτά τα τριχοειδή κύτταρα. Η ανακάλυψη, όμως, ίσως ρίξει φως και στον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί η δική μας ακοή.
Ο Brian McDermott από το Case Western Reserve University είναι ωτορινολαρυγγολόγος, δηλαδή επιστήμονας που μελετά το εσωτερικό αυτί, τη μύτη και τον λαιμό.
Ως ιατρικός ερευνητής, ξεκίνησε προσπαθώντας να κατανοήσει την ανθρώπινη ακοή και την κώφωση. Παρακολουθώντας, όμως, την εξελικτική πορεία των εξειδικευμένων τριχοειδών κυττάρων που μεταφέρουν τη μουσική στα αυτιά μας, έφτασε μέχρι το καλαμάρι longfin inshore squid (Doryteuthis pealeii): ένα ζώο που μας χωρίζουν εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης.
«Τα καλαμάρια είναι κεφαλόποδα με έναν ποικιλόμορφο πληθυσμό τριχοειδών κυττάρων στην επιφάνεια του σώματός τους, κάτι που μπορεί να δώσει γνώσεις όχι μόνο για το πώς αυτά τα συναρπαστικά ζώα ανιχνεύουν την κίνηση του νερού για να επιβιώσουν, αλλά και για το πώς συμβαίνουν η ακοή και η κώφωση στους ανθρώπους», λέει ο McDermott.
Πριν προχωρήσουμε, αξίζει να σημειωθεί ότι τα τριχοειδή κύτταρα για τα οποία μιλάμε εδώ δεν έχουν καμία σχέση με τις τρίχες που μεγαλώνουν από τους θύλακες του δέρματός μας. Σε όλα τα σπονδυλωτά, εκτός από τα ψάρια, τα τριχοειδή κύτταρα υπάρχουν μόνο μέσα στα όργανα του αυτιού μας.
Στα σπονδυλωτά που ζουν στη στεριά, τα τριχοειδή κύτταρα είναι κρίσιμα για την ακοή. Επενδύουν την εσωτερική επιφάνεια του κοχλία, ενός σπειροειδούς οργάνου γεμάτου υγρό που εξωτερικά θυμίζει πολύ σαλιγκάρι.
Όταν κάποιος ακούει έναν ήχο, αυτό συνήθως συμβαίνει επειδή τα κύματα του αέρα έχουν περάσει στο αυτί, έχουν δονήσει το τύμπανο και μια σειρά από μικροσκοπικά οστάρια, τα οποία μετατρέπουν αυτή την κίνηση σε κύματα μέσα στο υγρό του κοχλία.
Σε αυτά τα υγρά κύματα ανταποκρίνονται τα τριχοειδή κύτταρα του ανθρώπινου αυτιού. Καθώς οι «τρίχες» κινούνται μέσα στο υγρό του κοχλία, η κίνησή τους μεταφράζεται από το κύτταρο σε μήνυμα που στέλνεται στον εγκέφαλο. Σε αυτό το σημείο αντιλαμβανόμαστε τον ήχο.
Μέσα στο ανθρώπινο αυτί, δεν είναι όλα τα τριχοειδή κύτταρα ίδια. Κάποια έχουν δέσμες από μακριές τρίχες, που εντοπίζουν καλύτερα τους χαμηλούς ήχους, ενώ άλλα έχουν κοντές τρίχες, ιδανικές για τις υψηλές συχνότητες.
Εδώ μπαίνουν στο κάδρο τα ψάρια. Τα ψάρια, σε αντίθεση με πολλά άλλα σπονδυλωτά, έχουν τριχοειδή κύτταρα στην εξωτερική πλευρά του σώματός τους, σε ένα όργανο που ονομάζεται πλευρική γραμμή.
Πλευρική γραμμή έχουν και άλλα θαλάσσια πλάσματα, ανάμεσά τους και τα καλαμάρια. Όταν ζεις ολόκληρη τη ζωή σου κάτω από το νερό, τα κύματα του περιβάλλοντός σου μεταδίδονται ήδη μέσω υγρού.
Σε αντίθεση με εμάς, που ζούμε στη στεριά, τα θαλάσσια ζώα δεν χρειάζεται να μετατρέπουν τα κύματα από αέρα σε υγρό. Τα τριχοειδή κύτταρά τους μπορούν να ανιχνεύσουν αυτή την κίνηση απευθείας από την πηγή.
Στα ψάρια, όμως, οι «τρίχες» έχουν λίγο-πολύ το ίδιο μήκος.
Τα καλαμάρια, αντίθετα, φαίνεται πως έχουν εξελίξει ποικιλόμορφα, εξειδικευμένα τριχοειδή κύτταρα, πολύ κοντά στα δικά μας.
Ο ίδιος και η ομάδα του χαρτογράφησαν ολόκληρα τα σώματα αρκετών νεαρών καλαμαριών με μικροσκοπία light-sheet, μια τεχνική που κάνει τα τριχοειδή κύτταρα να φωτίζονται στις εικόνες.
«Απροσδόκητα, εντοπίσαμε δεσμίδες τριχών οργανωμένες σε δύο μοτίβα: σε γραμμικές διατάξεις που είχαν ήδη περιγραφεί και σε εκτεταμένα τοπικά πεδία που δεν είχαν αναφερθεί ρητά στα καλαμάρια ή στα ψάρια, τα οποία ονομάζουμε πεδία της πλευρικής γραμμής», αναφέρει η ομάδα.
«Οι ανατομικές θέσεις και η αντίστοιχη διακύμανση στα μήκη των δεσμών τριχών δείχνουν ότι ορισμένες πλευρικές γραμμές ανιχνεύουν διαφορετικά ερεθίσματα».
Για παράδειγμα, στο μανδύα του καλαμαριού, οι δεσμίδες τριχών ήταν πολύ πιο κοντές από εκείνες στην πλευρική γραμμή του κεφαλιού.
«Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι ολόκληρη η επιφάνεια του καλαμαριού είναι περίτεχνα διακοσμημένη με ποικίλες πλευρικές γραμμές, οι οποίες πιθανότατα καταγράφουν συγκεκριμένους τύπους τοπικών κινήσεων του νερού», καταλήγει η ομάδα.
Η έρευνα είναι ενδιαφέρουσα από μόνη της, όμως τα βασικά ενδιαφέροντα του McDermott είναι κυρίως ιατρικά. Πιστεύει ότι τα καλαμάρια θα μπορούσαν να αποτελέσουν χρήσιμα μοντέλα για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί η ανθρώπινη ακοή ή, σε ορισμένες περιπτώσεις, δεν λειτουργεί.
«Συχνά, όταν ένα παιδί γεννιέται κωφό ή όταν ένας άνθρωπος που ακούει χάνει την ακοή του, αυτό που έχει υποστεί βλάβη είναι η δέσμη των τριχών», είπε ο McDermott.
«Άρα, η μελέτη της δέσμης τριχών του καλαμαριού υπόσχεται να βοηθήσει στην κατανόηση του πώς προκύπτει η απώλεια ακοής».
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Current Biology.
