În interiorul unui ou de șarpe proaspăt depus, embrionul este deja răsucit ca un tirbușon. Aproape fiecare dintre aceste spirale se învârte în același sens — al acelor de ceasornic, de la cap la coadă.
Un studiu publicat în revista Current Biology leagă această uniformitate de un decalaj mecanic: corpul șarpelui se alungește mult mai rapid decât tractul digestiv, fiind forțat să se curbeze în jurul intestinului mai scurt. În ritmul acesta decalat ar putea sta explicația formei neobișnuite.
Conform interpretării echipei, răsucirea este unul dintre factorii care îi permit șarpelui să ajungă atât de lung. Cercetarea rămâne însă observațională: fotografii și tomografii computerizate care acoperă 913 embrioni din 39 de specii de șerpi și alte reptile fără picioare.
Alexandra Weber, care a inițiat proiectul la Universitatea Carleton și este acum studentă la masterat în zoologie la Universitatea din Columbia Britanică (UBC), a contribuit la stabilirea sensului de înfășurare pentru fiecare embrion. Weber a declarat că cel mai mult a surprins-o faptul că, la unele specii, toți embrionii în stadiu incipient se înfășurau în sensul acelor de ceasornic.
„Când observi o trăsătură atât de constantă, nu poți să nu fii entuziasmat și curios în legătură cu posibilele mecanisme care stau la baza ei”, a spus Alexandra Weber.
Răsucirea în sens orar: o regulă a stadiului incipient la embrionii de șarpe
Corpul alungit al șarpelui a fost studiat până acum mai ales prin genetică și fosile. Modul în care se răsucesc embrionii a rămas o întrebare fără răspuns.
Imaginile provin din colecții de muzeu, din lucrări publicate și din colonii de laborator din America de Nord și Europa. Tetsuto Miyashita, de la Muzeul Canadian al Naturii, care a condus echipa, se întreba de ani de zile în ce direcție se răsuceau embrionii din astfel de imagini. Lockdownul din 2020 i-a adus studenții de care avea nevoie ca să afle. Proiectul a debutat ca o cercetare la distanță coordonată de Muzeul Canadian al Naturii, bazată exclusiv pe scanări CT și fotografii de arhivă din colecții internaționale, fără a recurge la sacrificarea unor animale vii.
Stadiul incipient acoperă aproximativ primele două săptămâni după depunerea ouălor, înainte ca mușchii trunchiului să se fi dezvoltat suficient pentru ca embrionul să se poată mișca.
La șarpele de casă african, 146 de embrioni în stadiu incipient se răsuceau în sensul acelor de ceasornic și niciunul în sens invers. Șerpii de porumb s-au apropiat de acest rezultat: doar nouă embrioni în sens invers acelor de ceasornic din peste 200 evaluați în stadiul incipient.
Nicio specie din studiu nu a avut mai mulți embrioni în stadiu incipient orientați în sens invers acelor de ceasornic decât în sensul lor. La acel stadiu, direcția părea mai degrabă o regulă decât o tendință.
Intestinul formează un pilon central
Șerpii își câștigă lungimea adăugând rapid segmente corporale. Un embrion formează peste 300 de asemenea segmente, aproximativ de cinci ori mai multe decât formează un animal mai convențional, și la o treime din dimensiunile acestuia. Această răsucire timpurie acționează ca o soluție fizică de împachetare: fără ea, embrionul nu ar putea acomoda sutele de vertebre în spațiul restrâns din interiorul oului.
Intestinul crește după propriul ritm. Raul Diaz, de la Universitatea de Stat din California, Los Angeles, a supus embrionii unui scaner CT. La unul dintre ei, scanat la 6-7 zile după depunere, tractul digestiv se întindea pe mai puțin de 20% din lungimea corpului.
Tractul este ancorat la ambele capete — la stomac în față și lângă coadă în spate — și atârnă între ele de o foaie subțire de țesut. Așa ajunge să se întindă drept prin mijlocul spiralei, ca o coloană. Corpul încolăcit se înfășoară în jurul lui, iar vasele de sânge ale gălbenușului se învârt alături, în aceeași direcție.
„O descoperire cheie este pilonul visceral care, din câte știm, este o structură unică pentru embrionii de șarpe în stadiu incipient”, a declarat Weber. Abia după ce intestinul ajunge la lungimea necesară se poate integra cu restul corpului.
Poziția gălbenușului pare să dea sensul înfășurării
Direcția în care se îndoaie corpul pare să depindă de poziția gălbenușului. La șerpi și la rudele lor, masa gălbenușului este fixată pe partea stângă a embrionului. Pe măsură ce embrionul crește, se scufundă în acea masă, cu capul lăsat în jos până când partea stângă a feței apasă pe ea.
Un trunchi care se încolăcește spre dreapta acelei fețe iese în sensul acelor de ceasornic. Un embrion așezat invers ar trebui să iasă în sens invers acelor de ceasornic.
Embrionii de găină se află ocazional în această poziție. Până la 1,7% dintre ouăle depuse natural conțin unul, iar proporția ajunge la aproximativ 5,0% atunci când ouăle sunt incubate cu capătul mai gros orientat în sus. Printre embrionii timpurii de șarpe de porumb, 4,6% s-au încolăcit în sens invers acelor de ceasornic.
Procentele sunt apropiate, iar autorii îi interpretează pe acești rari „stângaci” ca embrioni care au început cu o orientare diferită.
De ce direcția răsucirii devine aleatorie în stadiul avansat
Intestinul trece printr-o creștere rapidă după prima săptămână. Lungimea i se triplează între aproximativ șase și douăsprezece zile de la depunerea ouălor. Până la 18 sau 19 zile ajunge la lungimea corpului, care până atunci are puțin sub 90 mm.
Mușchii urmează un program similar. Până la 11–12 zile, fibrele se formaseră de-a lungul trunchiului, iar coloana vertebrală prindea contur. De atunci embrionul poate începe să se miște singur.
Gălbenușul se micșorează până în acel moment, așa că un pui de șarpe aproape de eclozare are și spațiu pentru a se mișca, și mușchii necesari ca să o facă.
Dintre embrionii de șarpe aflați în stadiu avansat, 200 s-au încolăcit în sensul acelor de ceasornic și 160 în sens invers, o împărțire suficient de uniformă încât autorii să considere direcția din stadiul avansat ca fiind aleatorie. Un embrion de piton regal zăcea într-o adâncitură mare din gălbenuș, cu coada încolăcită în sens invers acelor de ceasornic — exact opusul a ceea ce fac embrionii aflați în stadiu incipient.
Șopârlele fără membre nu au arătat aceeași tendință
Șerpii nu sunt singurele reptile care și-au pierdut picioarele. Același lucru s-a întâmplat și cu mai multe familii de șopârle, iar studiul a cuprins 48 de embrioni din 5 astfel de specii.
Weber a afirmat că speciile de șopârle fără membre nu au prezentat aceeași tendință pronunțată de înfășurare în sensul acelor de ceasornic ca șerpii.
Un eșantion de 48 de embrioni este însă prea mic: e posibil să fie nevoie de eșantioane mai mari înainte ca cineva să poată afirma dacă șopârlele fără membre prezintă vreo tendință în acest sens.
Autorii oferă și un motiv pentru care s-ar putea să nu aibă. Acești embrioni nu sunt niciodată, într-un stadiu atât de incipient, la fel de lungi ca un embrion de șarpe aflat în același stadiu, așa că neconcordanța s-ar putea să nu apară niciodată.
Îndoirea în sine rămâne netestată
Nimeni nu a testat direct fenomenul de îndoire. Cojile ouălor de șarpe sunt moi, iar tăierea uneia dintre ele modifică simultan presiunea, tensiunea membranei, echilibrul fluidului și susținerea gălbenușului.
Douăzeci și trei dintre cele 33 de familii de șerpi lipsesc din studiu, iar multe dintre speciile incluse au fost reprezentate de mai puțin de zece embrioni. La asta se adaugă dificultatea de a evalua spiralele largi din stadiul avansat: evaluate din nou un an mai târziu, 12,8% dintre ele au prezentat rezultate diferite, fără o tendință clară într-un sens sau altul.
Un model construit în 2011 pentru intestinul în spirală al păsărilor și mamiferelor ar putea fi testat în continuare pe șerpi, au afirmat autorii. Modelul cere rigiditatea trunchiului și a coloanei vertebrale, ambele greu de estimat la un țesut atât de tânăr.
Aceste măsurători ale rigidității nu există încă pentru embrionii de șarpe. Obținerea lor ar însemna deschiderea unui ou fără a modifica tot ce se află în interiorul acestuia, iar experimentul rămâne deocamdată imposibil de realizat.
Întrebată ce perspective deschide această cercetare, Weber a folosit metafora planurilor de construcție.
„Acești embrioni arată cum genele pot desena planul pentru un corp lung de șarpe, dar multe constrângeri pot influența modul în care acel plan este urmat”, a spus ea.
De aici pornește întrebarea pe care și-o pune echipa ei: cât de des și în câte alte moduri pot colabora genele și dezvoltarea pentru a face posibile planuri corporale extreme.
Ce mai e nou în Cultură şi Societate?
Latura întunecată și mai puțin știută a relației dintre Charles și Diana
Regele Oyo, cel mai tânăr monarh în exercițiu din lume, a murit la 34 de ani
INS: România a pierdut 104.100 de oameni și a recuperat 102.200. Câţi români mai există în 2026
A murit Ratko Mladić. „Măcelarul din Bosnia” era în detenţie la Haga, condamnat la închisoare pe viață pentru genocid, crime de război şi crime împotriva umanităţii
