Din genetiske kode bestemmer, at du vil vokse to arme og to ben. Den samme skæbne gælder for alle pattedyr. På samme måde er antallet af finner, en fisk har, og antallet af ben og vinger, et insekt har, indlejret i deres genetiske kode. Søanemoner trodser imidlertid denne regel og har et variabelt antal fangarme.
Indtil nu har det været uklart, hvad der regulerer antallet af tentakler, en søanemone kan vokse. Forskere fra Ikmi-gruppen ved EMBL Heidelberg har i samarbejde med forskere i Gibson-laboratoriet ved Stowers Institute for Medical Research i Kansas City vist, at antallet af tentakler er defineret af mængden af mad, der indtages."At kontrollere antallet af fangarme ved fødeindtagelse får søanemonen til at opføre sig mere som en plante, der udvikler nye grene, end et dyr, der vokser et nyt lem," forklarer gruppeleder Aissam Ikmi. At definere, hvilke miljøfaktorer der udløser morfologiske ændringer, er et særligt vigtigt spørgsmål i betragtning af havanemonernes levetid, hvor nogle arter lever i mere end 65 år. "Som overvejende fastsiddende dyr skal søanemoner have udviklet strategier til at håndtere miljøændringer for at opretholde en så lang levetid," tilføjer Ikmi.
Forskerne har vist, at væksten af nye fangarme ikke kun sker, når søanemonen er en ung, men også gennem voksenlivet. "Vi kan konkludere, at antallet af tentakler skal bestemmes af samspillet mellem genetiske og miljømæssige faktorer," siger Ikmi, der startede dette projekt, da han stadig var postdoc i Matt Gibsons laboratorium. Mens søanemonen bruger forskellige strategier til at bygge fangarme i de forskellige stadier af sit liv, kan de sidste arme morfologisk ikke skelnes fra hinanden."Hvis mennesker kunne gøre det samme, ville det betyde, at jo mere vi spiste, jo flere arme og ben kunne vi vokse," siger Ikmi. "Forestil dig, hvor praktisk det ville være, hvis vi kunne aktivere dette, når vi skulle udskifte beskadigede lemmer."
Da Ikmis gruppe studerede de steder, hvor de nye arme dannes, fandt de ud af, at muskelceller præ-markerer stederne for nye fangarme. Disse muskelceller ændrer deres genekspressionssignatur som reaktion på mad. Den samme molekylære signalering, der bruges til at bygge tentakler i søanemoner, findes også i mange andre arter - inklusive mennesker. Indtil videre er dens rolle dog hovedsageligt blevet undersøgt i embryonal udvikling. "Vi foreslår en ny biologisk kontekst, hvor vi kan forstå, hvordan næringsstofoptagelsen påvirker funktionen af denne udviklingsmæssige signalering: en situation, der er relevant for at definere metabolismens rolle i at styre dannelsen af organer i voksenalderen" forklarer Ikmi.”Havanemoner viser os, at det er muligt, at næringsstoffer ikke omdannes til overskydende fedtoplagring – som det er tilfældet hos alle pattedyr – men i stedet omdannes til en ny kropsstruktur."
Selvom dette fund er nyt i sig selv, viser det også, at søanemoner, som traditionelt bruges til evolutionære udviklingsundersøgelser, er velegnede til at studere morfogenese i sammenhæng med interaktioner mellem organisme og miljø.
For at bygge det forgrenede kort over nye fangarme analyserede forskere mere end 1000 søanemoner én efter én. "At score et så stort antal fangarme er på nogle måder en historie i sig selv," siger Mason McMullen og griner. McMullen, en klinisk farmaceut ved University of Kansas He alth System, brugte måneder på at afbilde søanemoners hoveder for at score deres fangarmenummer og placering.
Ved, at antallet af fangarme hos søanemoner bestemmes af deres fødeindtag, planlægger gruppen at definere de vigtigste næringsstoffer, der er afgørende for denne proces. Ikmi og hans gruppe ønsker også at undersøge musklernes ukonventionelle rolle i at definere de steder, hvor nye tentakler dannes. "Vi er i øjeblikket ved at undersøge denne nye egenskab ved muskelceller og er ivrige efter at finde ud af mysteriet bag dem," konkluderer han.
