Bagaimanakah Timun Laut Menumbuhkan Semula Ususnya?

Timun laut ialah haiwan marin bertubuh memanjang dan lembut. Walaupun namanya menyerupai sayuran, ia tergolong dalam kumpulan haiwan yang sama dengan tapak sulaiman dan landak laut. Apabila mengalami gangguan atau tekanan tertentu, sesetengah spesies boleh mengeluarkan sebahagian organ dalamannya. Kehilangan itu tidak semestinya membawa maut, kerana dalam keadaan yang sesuai timun laut boleh membentuk semula saluran pencernaannya melalui penjanaan semula.

Mengapakah timun laut mengeluarkan organ dalamannya?

Timun laut mempunyai beberapa mekanisme pertahanan daripada pemangsa. Pada sesetengah spesies, gangguan atau tekanan tertentu mencetuskan eviserasi, apabila sebahagian tisu dan organ dalaman terpisah daripada tubuh lalu dikeluarkan. Ada spesies yang kehilangan sebahagian besar saluran pencernaan, manakala spesies lain menunjukkan pola kehilangan yang berbeza. Tindakan ini mempunyai kos biologi yang besar, kerana haiwan kehilangan sebahagian keupayaan mencerna makanan dan perlu menggunakan tenaga untuk membentuk semula organ.

Dari manakah usus baharu terbentuk?

Dalam Holothuria glaberrima, usus disokong oleh tisu yang dipanggil mesenteri, iaitu struktur yang menghubungkan saluran pencernaan dengan dinding tubuh. Apabila sebahagian besar usus dikeluarkan, mesenteri masih tertinggal. Bahagian tepinya yang kehilangan sambungan dengan usus menebal dan membentuk struktur awal yang dipanggil primordium usus. Pada peringkat ini, primordium belum mempunyai semua ciri usus matang. Pembentukan semula juga melibatkan sel daripada bahagian saluran pencernaan yang tertinggal, khususnya berhampiran esofagus dan kloaka, jadi usus baharu tidak terbentuk daripada satu jenis sel atau satu kawasan tisu sahaja.

Bagaimanakah sel sedia ada membantu membentuk organ baharu?

Sel dalam haiwan dewasa biasanya mempunyai fungsi khusus, misalnya sel otot yang boleh mengecut dan sel epitelium usus yang membantu pencernaan. Ketika penjanaan semula, sebahagian sel mengalami penyahbezaan, iaitu perubahan sehingga sebahagian ciri khususnya berkurang atau hilang. Dalam Holothuria glaberrima, perubahan pada sel otot mesenteri diperhatikan seawal dua hari selepas eviserasi. Sel itu kehilangan sebahagian struktur pengecutannya. Namun penyahbezaan tidak bermaksud setiap sel otot menjadi semua jenis sel yang diperlukan, dan asal usul serta nasib akhir setiap populasi sel masih perlu ditentukan melalui penyelidikan khusus.

Bagaimanakah saluran usus terbentuk semula?

Usus mempunyai ruang dalaman, iaitu lumen, yang membolehkan makanan bergerak sepanjang saluran. Pada peringkat awal, mesenteri yang menebal belum mempunyai lumen yang lengkap. Sel epitelium daripada esofagus dan kloaka yang tertinggal membahagi dan bergerak masuk ke kawasan tisu yang sedang berkembang, lalu membantu membentuk lapisan dalaman dan lumen. Dalam keadaan eksperimen yang dikaji, lumen dan lapisan epitelium dalaman terbentuk sekitar minggu kedua selepas eviserasi, dan tisu terus berubah sehingga struktur semakin menyerupai usus asal.

Mengapakah tisu lama perlu disusun semula?

Di antara sel terdapat matriks ekstrasel yang menyokong struktur tisu dan mempengaruhi cara sel melekat serta bergerak. Ketika penjanaan semula usus, sebahagian komponen matriks diuraikan dan dibentuk semula, supaya tisu boleh berubah bentuk dan persekitaran sesuai untuk pertumbuhan. Enzim seperti metaloproteinase matriks terlibat dalam penguraian ini. Dalam satu kajian, bahan yang menghalang aktiviti enzim itu merencatkan pembentukan semula usus, yang menyokong peranan penyusunan semula matriks. Namun penjanaan semula tidak dikawal oleh satu enzim sahaja.

Berapa lamakah masa yang diperlukan?

Tempoh berbeza mengikut spesies, keadaan haiwan dan persekitaran. Dalam Holothuria glaberrima, struktur awal usus dapat diperhatikan dalam beberapa hari selepas eviserasi, lumen dan lapisan dalaman mula terbentuk sekitar minggu kedua, dan penyusunan tisu berterusan pada minggu berikutnya. Kajian pada sistem saraf usus menunjukkan komponen saraf turut dibentuk semula, dan dalam keadaan eksperimen tertentu ciri sistem saraf itu hampir menyerupai keadaan asal selepas kira-kira tiga hingga lima minggu. Namun kemunculan struktur yang menyerupai usus asal tidak membuktikan semua fungsi pencernaan telah pulih, kerana pemulihan struktur dan pemulihan fungsi perlu dinilai berasingan.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?