מאמר שיטה

אפיון מורפולוגי של התחדשות קדמית ב-Diopatra claparedii

DOI:

10.3791/69421

⸱

13 במרץ 2026

 ,  ,  , 
1Faculty of Science and Marine Environment, Universiti Malaysia Terengganu, 2STEM Foundation Centre, Universiti Malaysia Terengganu

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרוטוקול זה מספק מסגרת ממוקדת לאפיון תהליך ההתחדשות הקדמי ב-Diopatra claparedii, ומשמש כצעד קריטי לקראת מחקרים רגנרטיביים עתידיים.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

לפוליכיטים יש יכולת לחדש מקטעים קדמיים ואחוריים לאחר פציעה או קטיעה עצמית, ומספקים מערכת נוחה לחקר תיקון פצעים ודפוסי רקמות. כדי לתמוך במחקרים השוואתיים ומכניים בתחום התחדשות הטבעת, מחקר זה מציג פרוטוקול להשראת ואפיון ההתחדשות הקדמית ב-Diopatra claparedii (D. clapparedii). הפרוטוקול מפרט שלבים לטיפול בדגימה, קיבוע וכריתה מדויקת, ואחריהם נקודות זמן תצפית מתוזמנות לתיעוד התקדמות מורפולוגית לאורך כל ההתחדשות. D. claparedii הוסרו בעדינות מהצינורות באמצעות מקל קהה והוקעו בכלוריד מגנזיום 4% כדי לגרום להרפיה. קטיעה קדמית בוצעה בצ'ייטיגר הרביעי תחת מיקרוסקופ סטריאו, ותהליך ההתחדשות נוטר בימים 1, 6, 15, 30 ו-60 לאחר הקטיעה. ההליך מאפשר השראה עקבית של התחדשות קדמית ולוכד תכונות מורפולוגיות מרכזיות לאורך סגירת הפצע המוקדמת, היווצרות הבלסטמה והשבת המקטעים. על ידי מתן זרימת עבודה שניתן לשחזר והפניה מורפולוגית עבור D. claparedii, פרוטוקול זה מציע בסיס מעשי התומך בחקירות עתידיות שמטרתן לקשר תצפיות מורפולוגיות לתהליכים תאיים או מולקולריים בסיסיים בהתחדשות האנלידיים.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פוליכאטים מהווים כמעט 65% מכלל מיני החוליות הימיים המתוארים, מה שהופך אותם לאחת הקבוצות המגוונות ביותר של חסרי חוליות ימיים1. רשימת בדיקה מעודכנת לאחרונה של מיני פוליכאטים (Annelida) תיעדה סך הכל 57 מינים השייכים ל-47 סוגים ב-30 משפחות מהמים החופיים של מלזיה, כאשר רוב המינים (53 מינים) דווחו מחצי האימלזיה 2. מתוכם, Diopatra claparedii (D. claparedii) Grube, 1878, הידוע מקומית כruat sarung, הוא אחד ממיני הפוליכאטים המנוצלים מסחרית במלזיה. הוא נמצא בעיקר לאורך שטחי בוץ בחוף המערבי של חצי האי מלזיה, כולל אתרים כמו חוף ג'רם, סלנגור 2,3.

D. claparedii משתייכת למשפחת האונופידה והיא פוליכאית יושבת המתגוררת בצינורות, הידועה ביכולתה להתחדש הן מקטעי הגוף הקדמיים והן האחוריים. זה כולל רכיבים של מערכת העצבים המרכזית וההיקפית4. תכנית הגוף הסגמנטלית המוגדרת היטב והיכולת הרגנרטיבית הבולטת שלו הופכים את D. claparedii למודל חסרי חוליות מבטיח ונגיש לחקר התחדשות רקמות במערכות ביולוגיות מורכבות יחסית. הבחירה ב-D. claparedii כאורגניזם מודל למחקרי התחדשות נובעת מהרלוונטיות האקולוגית שלו, משמעותו האזורית ומהפערים המדעיים הנוכחיים סביב יכולת ההתחדשות שלו. מין זה נקטף מסחרית ומשמש באופן נרחב כפיתיון לדיג במלזיה, מה שמעיד שהוא מוכר היטב לקהילות המקומיות ואינו נחשב לנדיר 2,3. לפיכך, חקירת התחדשות ב-D. claparedii בעלת ערך מעשי וחסכוני, שכן הממצאים עשויים לסייע בהפצת ידע מדעי לבעלי עניין מקומיים ובמקביל להנחות אסטרטגיות לתמיכה בקיימות האוכלוסייה באמצעות הבנה משופרת של מנגנוני התחדשות.

בנוסף, D. claparedii מציג תפוצה גאוגרפית מסוימת ברחבי דרום-מזרח אסיה, עם ייצוג גבוה במיוחד במערכות האקולוגיות החופיות שלמלזיה 2,3. עם זאת, רוב מחקרי ההתחדשות על פוליכיטים וטבעות אחרות התמקדו במינים מאמריקות או מאזורים לא-אסייתיים אחרים 5,6. לדוגמה, ה-Diopatra neapolitana (D. neapolitana) הנחקר היטב, המשמש לעיתים קרובות כמין ביומרקר מתחדש, מתפוץ ברחבי הים האדום, האוקיינוס ההודי, הים התיכון ואוקיינוס האטלנטי7. כתוצאה מכך, מחקר ההתחדשות על אנלידים ילידים לדרום-מזרח אסיה, כולל D. claparedii, נותר מוגבל.

מחקרים קודמים על פוליכיטים הראו שלבים מובחנים וניתנים לשחזור של התחדשות, כולל סגירת פצע, יצירת בלסטה והבדלת רקמות סגמנטליות 7,8. למרות שדווחו בעבר מחקרים ברמה המולקולרית על D. claparedii, מחקרים המתמקדים במיוחד בהתחדשות נדירות. יתרה מזאת, מחקרים קיימים הדגישו בעיקר אפיון מולקולרי ולא פרוטוקולי התחדשות ניסיוניים. יתרה מזאת, D. claparedii מציג גם תהליכי דה-דיפרנציאציה וגם תהליכי התפרנסות מחדש, המשקפים מנגנונים הדומים יותר לאלו שבאורגניזמים גבוהיםיותר 9. מורכבות זו בתגובה הרגנרטיבית מדגישה את ההכרה הגוברת בפוליכיטים כמודלים ביניים בעלי ערך, ומגשרת ביעילות על הפער בין חסרי חוליות פשוטים לחולייתנים מורכבים במחקרי התחדשות.

המחקר הנוכחי מתמודד עם פער זה על ידי קביעת ואופטימיזציה של פרוטוקול התחדשות עבור D. claparedii, המספק מסגרת איתנה לחקירות פונקציונליות, התפתחותיות ומולקולריות עתידיות של התחדשות במין פוליכייט חשוב אזורית זה. באופן ספציפי, פרוטוקול זה מציע גישה אמינה לבחינת השלבים הסדרתיים והמנגנונים הבסיסיים של התחדשות בפוליכיאטים. דבר זה מאפשר תצפית שיטתית ואפיון של תהליכים רגנרטיביים מרכזיים, כולל ריפוי פצעים, היווצרות בלסמה וחלוקה לסגמנט.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הצהרת אתיקה

מחקר זה אושר על ידי ועדת האתיקה המחקרית של אוניברסיטת מלזיה טרנגנו תחת מספר אישור UMT/JKEPH/2026/173

1. איסוף והרגל של D. claparedii

  1. מקמו את D. claparedii באזור הבוץ של אזור הגאות והשפל של השפך (גובה גאות בינוני עם חול דק בינוני), המשמש כבית הגידול הטבעי שלו.
  2. חפרו את החלק העליון של צינורות הפוליכאט על ידי חפירה עדינה במשקעים עם את כדי למנוע נזק לצינורות.
  3. אשר את נוכחות התולעת בתוך כל צינור על ידי צביטה עדינה של הצינור ובדיקת תנועה או התנגדות.
  4. בחרו רק דגימות עם אורך גוף מינימלי רפוי של 5 ס"מ.
    הערה: בחר בפוליכיטים לפי אורך הגוף כדי להפחית נזקי טיפול ולמנוע רסיסות במהלך השקילה.
  5. אספו משקעים באמצעות את מאותם מקומות כדי לשמור על עקביות סביבתית במעבדה.
  6. העבירו את הדגימות שנאספו למעבדה במיכלי קירור ניידים בטמפרטורת החדר. כסו את הצינורות במגבת רטובה במי ים כדי לשמור על לחות ולהפחית לחץ במהלך המעבר.
  7. במעבדה, הפריד ידנית פסולת מהמשקע, ואז ייבש את החומר באוויר תחת אור שמש ישיר עד שהוא יבש לחלוטין וללא לחות שאריתית.
  8. הסירו או נקו כל אורגניזם אחר (למשל, סרטנים קטנים, צדפות או חומרים זרים), כדי להבטיח שהמשקעים נקיים מזהמים.
  9. שטוף את צינורות הפוליכאט במי ים מלאכותיים (ASW) כדי להסיר פסולת וכל אורגניזם חי שמחובר לפני השטח.
    הערה: ליצירת ASW, ערבב רבע מלח ים אינסטנט באוקיינוס במים מטוהרים ללא כלור בנפח 1.9 ליטרים.
  10. הכינו אקווריום באמצעות אקווריום פלסטיק, עם משקעים מהאתר המקורי וממלאים ב-ASW מלאכותי מותאם למליחות של 23-25 ppt (איור 1). שמור על טמפרטורת המים באופן עקבי על 28°C לאורך כל תקופת ההרגלה.
    הערה: נפח ה-ASW שנעשה בו שימוש היה 58 ליטר, שנקבע לפי מידות האקווריום: 61.5 ס"מ (L) x 32 ס"מ (W) x 33.5 ס"מ (H).
  11. העבר את D. claparedii למכלים גליליים מפלסטיק (קוטר 7 ס"מ, גובה 15 ס"מ) מלאים למחצה במשקעים, בצפיפות של פוליכאט אחד לכל מיכל.
  12. טבלו את המיכלים במלואם באקווריום עם ASW מאוורר. תן לפוליכיטים לחפור ולהתבסס מחדש.
  13. האכילו את הפוליכיטים במזון דגים מסוג טביעה בתדירות של 2-3 פעמים בשבוע, כדי להבטיח תזונה רציפה לאורך כל תקופת ההתרגלות. הסר מזון עודף באופן קבוע כדי למנוע הצטברות, צמיחת פטריות וזיהום.
  14. ההרגל הוערך באמצעות תצפיות התנהגותיות, כאשר חקירה פעילה (תנועת גוף) והתנהגות חיפוש מזון (תגובה לגירויים) הצביעו על חזרה למצב פיזיולוגי תקין.
    הערה: יש לאפשר תקופת הרגל של שבועיים לפני תחילת כל פרוצדורה ניסיונית, כדי לאפשר לתולעים להתאושש מכל לחץ או קטיעה מקרית שנגרמה במהלך האיסוף.

2. התחדשות

  1. בחרו בצ'ייטייגר 4 כאתר הקטיעה הסטנדרטי כדי להבטיח תוצאות התחדשות עקביות ומוצלחות 7,9.
    הערה: בחירת אתר הקטיעהברחוב 4 מבוססת על ממצאים ראשוניים. השתמש בקטע 10 רק אם צריך, כי הוא מתחדש לאט יותר.
  2. הכינו תמיסת הרדמה עם 4% (משקל/נפח) מגנזיום כלוריד הקשהידרט (MgCl₷6H₂O) ב-ASW (4 גרם MgCl₂·6H₂O ב-1 ליטר ASW).
  3. דחוף בעדינות את הפוליכאט החוצה מהצינור באמצעות מקל קהה שמוכנס לפתח הקדמי.
    הערה: הימנעו מפגיעה בגוף במהלך ההסרה.
  4. לאחר מכן טבל את הפוליכאט בתמיסת ההרדמה עד שהוא משתחרר לחלוטין ומקובע (כ-15 דקות).
  5. קטע בצ'ייטייגר 4 באמצעות סכין סטריליזציה תחת מיקרוסקופ סטריאו, כדי להבטיח דיוק ונזק מינימלי לרקמות (איור 1).
    הערה: תמיד לשים ציוד מגן אישי מתאים והיזהר כדי למנוע חתכים בעת טיפול בסקלפל.
  6. מחזירים את החלק האחורי של התולעת לצינור המקורי באמצעות מלקחיים, תוך הכנסת הקצה הקדמי תחילה כדי לאפשר חפירה טבעית מחדש.
  7. לאחר הליך זה, יש לעקוב מדי יום אחר התולעים לשינויים התנהגותיים ומצבם הפיזי, כולל סימני זיהום, ריקבון רקמות או תמותה.
    הערה: אנשים שהפגינו התנהגות לא תקינה, נמק נראה לעין או הידרדרות הדרגתית נחשבו כלא מוצלחים בהחלמה והוצאו מניתוח נוסף.
  8. בשלב זה המנעו לאכול עד שההתחדשות מתקדמת, שכן אזור הפה נעדר עקב קטיעה קדמית. חזרו להתנהגות האכילה רגילה לאחר שהפה התפתח, כ-60 יום לאחר הקטיעה (p.a).
    הערה: שמרו על אותם תנאים סביבתיים (טווח מליחות מים 23-25 ppt וטמפרטורת מים עקבית של 28 מעלות צלזיוס) לאורך כל תהליך ההתחדשות.
  9. לצלם תמונות של פוליכיטים שהתחדשו בהצלחה באמצעות מיקרוסקופ סטריאומיקרוסקופ בימים מסוימים (1, 6, 15, 30 ו-60) לשנה אחת.
  10. ניטור רגנרציה מלא לאחר 60 בשנה

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

תהליך ההתחדשות אצל D. claparedii נעקב ברציפות עד לשיקום ראש מלא. דפוס ההתחדשות הכולל היה דומה לזה שדווח עבור D. neapolitana (איור 2). סגירת הפצע באתר הקטיעה הושלמה בתוך יום אחד לאחר הכריתה (p.a.). עד היום השישי לשעבר, נצפתה בלאסטמה מוגדרת היטב בפרטים ששרדו, מה שמעיד על התחדשות רקמות פעילה. בשלב זה, כ-90% מהתולעים הציגו התחדשות מורפולוגית מוצלחת (טבלה 1). היווצרות ראש מוקדמת והופעת קטעי גוף ח...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנלידים, המורכבים מתולעים מחולקות החיות בסביבות ימיות, מים מתוקים ויבשתיים, מחזיקים ביכולות רגנרציה מרשימות ברמות שונות של ארגון ביולוגי. אלה נעים מתיקון תאים וחידוש תאי נבט, צמיחה מבנית ובמקרים מסוימים רגנרציה מלאה של הגוף מחלקי גוף קטנים 8,10. הפרוטוקול הנוכחי מתמקד בהתחדשות הקדמית של D. claparedii.

במחקרי פוליכאטים, גודל הגוף מוערך בדרך כלל באמצעות מדדים כמו משקל, אורך ורוחב. עם זאת, בחירה ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים מתחרים.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודת המחקר נתמכה על ידי מענק מחקר לשיפור כישרונות ופרסומים של TAPE (55269) שהוענק ל-SZA.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
מי ים מלאכותייםאוקיינוס מיידי
הידרומטר מליחות דיגיטלי ניידסיוניקס
MgCl2· 6H2OסיגמאM2670
סקאפל
סטריאומיקרוסקופלייקה מיקרוסיסטם
TeraBits Complete Fish Foodטטרה
פינצטה

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Anderson, D. T. Embryology and Phylogeny in Annelids and Arthropods. International Series of Monographs in Pure and Applied Biology Zoology. 50, Elsevier. (2013).
  2. Razmi Shah, R. S. B., Ibrahim, Y. S., Villalobos-Guerrero, T. F., Sato, M. Updated Checklist of Polychaete Species (Annelida) Recorded from Malaysia, with Remarks on the Research History. Biodivers. Data J. 11, e110021(2023).
  3. Idris, I., Arshad, A. Checklist of Polychaetous Annelids in Malaysia with Redescription of Two Commercially Exploited Species. Asian J. Anim. Vet. Adv. 8, 409-436 (2013).
  4. Rouse, G., Pleijel, F. Polychaetes. , Oxford University Press. (2001).
  5. Lindsay, S. M., Jackson, J. L., Forest, D. L. Morphology of Anterior Regeneration in Two Spionid Polychaete Species: Implications for Feeding Efficiency. Invertebr. Biol. 127, 65-79 (2008).
  6. Whitford, T. A., Williams, J. D. Anterior Regeneration in the Polychaete Marenzelleria viridis (Annelida: Spionidae). Invertebr. Biol. 135, 357-369 (2016).
  7. Pires, A. Studying Annelida Body Regeneration under Environmental Stress in Diopatra neapolitana. Methods Mol. Biol. 2450, 195-206 (2022).
  8. Kozin, V. V., Filippova, N. A., Kostyuchenko, R. P. Regeneration of the Nervous and Muscular System after Caudal Amputation in the Polychaete Alitta virens (Annelida: Nereididae). Russ. J. Dev. Biol. 48 (3), 198-210 (2017).
  9. Nazri, M. U. I. A., Mahmud, M. H., Saidi, B., Mat Isa, M. N., Ehsak, Z., Ross, O., Idris, I., Ismail, W. I. W. Cellular and Molecular Profiles of Anterior Nervous System Regeneration in Diopatra claparedii Grube, 1878 (Annelida, Polychaeta). Heliyon. 7 (2), e06307(2021).
  10. Bely, A. E. Early Events in Annelid Regeneration: A Cellular Perspective. Integr. Comp. Biol. 54 (4), 688-699 (2014).
  11. Górska, B., Gromisz, S., Włodarska-Kowalczuk, M. Size Assessment in Polychaete Worms-Application of Morphometric Correlations for Common North Atlantic Taxa. Limnol. Oceanogr. Methods. 17, 254-265 (2019).
  12. Qu, F., Nunnally, C., Rowe, G. T. Polychaete Annelid Biomass Size Spectra: The Effects of Hypoxia Stress. J. Mar. Sci. 983521, (2015).
  13. Galasso, H. L., Richard, M., Lefebvre, S., Aliaume, C., Callier, M. D. Body Size and Temperature Effects on Standard Metabolic Rate for Determining Metabolic Scope for Activity of the Polychaete Hediste (Nereis) diversicolor. PeerJ. 6, e5675(2018).
  14. Kostyuchenko, R. P., Kozin, V. V. Comparative Aspects of Annelid Regeneration: Towards Understanding the Mechanisms of Regeneration. Genes. 12 (8), 1148(2021).
  15. Pugliese, C., Mazza, R., Andrews, P. L., Cerra, M. C., Fiorito, G., Gattuso, A. Effect of Different Formulations of Magnesium Chloride used as Anesthetic Agents on the Performance of the Isolated Heart of Octopus vulgaris. Front. Physiol. 26 (7), 610(2016).
  16. Vervoort, M., Gazave, E. Studying Annelida Regeneration using Platynereis dumerilii. Methods Mol. Biol. 2450, 207-226 (2022).
  17. Wibowo, E. S., Atang, A., Setiyono, E., Hana, H., Simanjuntak, S. B. I., Susilo, U., Sucharitakul, P., Apriyanti, Y., Pamungkas, J. Biological Aspects of Diopatra claparedii Grube, 1878 (Onuphidae, Polychaeta) Maintained at Different Salinity Levels. Ilmu Kelaut.: Indones. J. Mar. Sci. 30 (1), 1-6 (2025).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

מאמרים קשורים