Mesmerizējošais 6 minūšu laika intervāls parāda, ka viena šūna šķietami bezgalīgi dalās, līdz tas, kas kādreiz bija dzeltenā lāse, ir kļuvis par grumbuļu, kas šautra salamandras kurkni.
"Es gribēju nofilmēt dzīves izcelsmi," sacīja Jans van IJkens, fotogrāfs un filmu veidotājs Nīderlandē, kurš izveidoja nesen iznākušo īso filmu ar nosaukumu "Kļūstot".
Bet kas tieši notiek šajā filmā? Live Science aicināja attīstības biologu, lai uzzinātu vairāk.
Van IJkens bija prātīgs izvēlēties amfībijas Alpu tritoni. "Jūs varat ielūkoties tieši olā," viņš stāstīja Live Science. "Tie ir caurspīdīgi, un jūs varat redzēt visu procesu." Tātad, viņš sazinājās ar salamandru selekcionāru un novāca dažus desmitus apaugļotu olu.
Starp apaugļošanu un pirmo šūnu dalīšanu ir tikai dažas stundas, tāpēc van IJkenam bija jāsacenšas mājās un, tāpat kā mikroķirurgam, katru lapu olu atlocīt un notīrīt no vietas, kur salamandras māte to bija rūpīgi iestiprinājusi. "Dažreiz es biju tieši laikā," sacīja van IJkens.
Tad viņš ievietoja olas ar ūdeni piepildītos Petri traukos un nofotografēja tūkstošiem fotoattēlu, izmantojot kameru, kas pievienota mikroskopam nākamajām četrām nedēļām.
Sākotnējā šāvienā caurspīdīgajā, aizsargājošajā vitellīna membrānā var redzēt apaugļotu olu (sauktu arī par embriju), sacīja Ņujorkas universitātes bioloģijas asociētais profesors Lionels Kristians, kurš nebija saistīts ar filmu. Šī membrāna "palīdz saglabāt olu mitru un novērš patogēnu iekļūšanu", Christiaen pastāstīja Live Science.
Tad embrijs sadalās kā maniaks. Embrijs tā vietā, lai palielinātu izmēru, palielina tā šūnu skaitu ar katru dalījumu, un tas viss notiek tajā pašā vietas daudzumā. Pastāv aizkavēšanās, jo katra šūna replicē tajā esošo ģenētisko materiālu un pēc tam dalās procesā, ko sauc par mitozi, sacīja Kristians.
Aptuveni minūtes laikā filmā embrijā parādās "caurums". Procesu, kas izveido caurumu, sauc par gastrulāciju, kad embrijs organizējas trīs atšķirīgos šūnu slāņos. Gastrācijas nozīmi iemūžināja Lūiss Volperts, pensionēts attīstības biologs, kurš slavenā kārtā teica, ka "tā nav dzimšana, laulība vai nāve, bet gan gastritācija, kas patiesi ir vissvarīgākais laiks jūsu dzīvē".
Gastrikulācijas stadijā embrijs sastāv no tūkstošiem šūnu, un daži jau "zina", ka viņi vai viņu pēcnācēji kļūs par smadzeņu šūnām, zarnu šūnām vai kaut ko citu. "Bet daudzas no šīm šūnām joprojām atrodas olšūnas ārpusē," sacīja Kristians. Gastrācijas laikā šūnas pārvietojas, organizējot sevi, dodoties uz ārējo slāni jeb ektodermu (nervu sistēma, ādas šūnas un pigmenta šūnas); mezoderma (zarnas, muskuļi un sarkanās asins šūnas); vai iekšējais slānis, vai endoderma (plaušu šūnas, vairogdziedzera šūnas un aizkuņģa dziedzera šūnas).
Aptuveni pulksten 1:50 embrijs izskatās, ka tas uzvilktu mēteli. Christiaen sacīja, ka šo procesu sauc par neirulāciju, un tas notiek, kad neironu caurule satin. Pēc šī soļa gandrīz viss, kas atrodas embrija ārpusē, ir tur, kur palikt. Tas galvenokārt sastāv no organisma aizsargājošās ādas.
Apmēram pēc 3 minūtēm video, jūs varat redzēt, kā veidojas ekstremitāšu pumpuri. Pietiekami drīz jūs varat atšķirt galvu no astes. Viņš atzīmēja, ka Van IJkens pārtrauca fotografēt laiku pa laikam un pārslēdzās uz video, tiklīdz embrijs pārvietojās.
Neilgi pēc tam sāk veidoties caurule, kas galu galā kļūst par sirdi, sacīja Kristians. Un, tiklīdz pukst sirds, plūst asinis. Jūs pat varat redzēt, kā asinis plūst caur žaunām, struktūras, kas palīdz dzīvniekam veikt gāzes apmaiņu, lai tas varētu elpot zem ūdens.
Jaunattīstības salamandra raustās, novecojot, iespējams, tāpēc, ka tās augošās smadzenes mācās kontrolēt dzīvnieka muskuļus, sacīja Kristians.
Visbeidzot, dzeltenais kurbulis atbrīvojas no aizsargplēves. Nav skaidrs, kā dzīvnieks zina, kad to darīt, taču hormoniem varētu būt nozīme, sacīja Kristians. "Uz šo jautājumu nav apmierinošas atbildes", viņš teica.
Vērojot kurkuļu lūku "bija neticami", sacīja van IJkens. "Tas, kā šis iekšējais pulksteņrādis liek visai lietai atdzīvoties, tas ir neticami. Tas ir patiess brīnums, viena šūna sadalās un pēc tam kļūst par šo dzīvnieku."
Un dzīves loks turpinās, viņš atzīmēja. Pēc kurkuļu izšķilšanās van IJkens atdeva tos selekcionāram un sāka strādāt pie filmas montāžas.
Redaktora piezīme: Jans van var redzēt arī “Kļūstot” IJken's Vimeo lapa.
