O echipă internațională de cercetători, condusă de oameni de știință din Canada, a descifrat în sfârșit misterul de ce embrionii de șarpe se încolăcesc în spirale strânse înainte de a ecloza. Răspunsul, publicat în Current Biology, nu este o teamă existențială legată de lungimea corpului lor – deși e aproape. Se pare că încolăcirea este o necesitate fizică pentru a-și găzdui corpurile excepțional de lungi, care le deosebesc de orice alt vertebrat.

Spirala se formează pe măsură ce corpul embrionului se alungește rapid, în timp ce intestinul său acționează ca o lesă, determinând corpul în creștere să se îndoaie și să se răsucească într-o spirală dreaptă. „E ca atunci când ajustezi lungimea unei curele, iar partea mai lungă, îndoită a buclei se răsucește”, explică dr. Tetsuto Miyashita, biolog evoluționist la Muzeul Canadian al Naturii și autor principal al studiului.

Descoperirea adaugă embrionii de șarpe la lista tot mai mare de structuri spiralate naturale care continuă să-i lase pe oamenii de știință perplecși. „Există o notă de mister în spirale, și abia începem să înțelegem cum sunt produse aceste forme la animale, cum ar fi intestinul nostru în bucle, cochiliile de melc și acum acești embrioni de șarpe frumos încolăciți”, spune autoarea principală Alexandra Weber, acum studentă la doctorat în zoologie la Universitatea din British Columbia.

Miyashita adaugă: „Aceste puzzle-uri ne trezesc curiozitatea. La urma urmei, formele spiralate din natură au inspirat creații umane, de la pastele rotini, la stâlpul de frizerie sau chiar reprezentările Turnului Babel din Biblie.”

Proiectul în sine s-a născut dintr-o circumstanță destul de banală: lockdown-ul COVID din 2020. Miyashita, lucrând de acasă, avea nevoie de o întrebare de cercetare pe care studenții săi să o poată aborda fără laboratoare sau colecții muzeale. „Atunci mi s-a aprins becul. Moștenisem de la coordonatorul meu de doctorat această fascinație pentru asimetriile în formele animale. Așa că, de fiecare dată când vedeam imagini cu embrioni de șarpe în lucrări, mă întrebam dacă se încolăcesc spre dreapta sau spre stânga.”

Această întrebare a devenit fundamentul studiului. Miyashita i-a cerut lui Weber, pe atunci la Universitatea Carleton, împreună cu doi studenți de licență de la Universitatea din Ottawa, să scormonească prin publicații și baze de date muzeale după fotografii cu șerpi în dezvoltare. „Am obținut imagini pentru peste 900 de embrioni din 39 de specii de șerpi și alte squamate fără membre. Este un eșantion statistic robust.”

Un tipar clar a apărut: în primele săptămâni după depunerea ouălor, embrionii se încolăceau doar dextral – spre dreapta, privit de la cap la coadă. „În aceste stadii, embrionii nu au mușchi cu care să se miște, așa că forțe diferite îi fac să se încolăcească spre dreapta”, explică Weber. „Dar nu știam ce îi face să facă asta.”

Un indiciu crucial a venit de la dr. Raul Diaz, un colaborator la California State University Los Angeles. Diaz a folosit imagistica CT pentru a examina embrionii de șarpe în mai mare detaliu anatomic, dezvăluind ceva neașteptat: „Scanarea CT a lui Raul a unui embrion de șarpe a scos la iveală o structură pe care nu o văzusem niciodată – era un stâlp de intestin care străbătea spirala corpului încolăcit”, spune Miyashita. „Există un intestin detașat de restul corpului, înconjurat de fire de vase de sânge din gălbenuș.”

Această observație le-a oferit echipei mecanismul pe care îl căutau. Embrionii de șarpe trebuie să se alungească rapid, dar intestinul nu crește în același ritm. Neconcordanța creează o constrângere mecanică care forțează corpul să intre în spirală. „Așa că detașează intestinul cu creștere lentă, care acum ține în lesă corpul în alungire. Corpul se îndoaie și se răsucește în încolăcire”, explică Miyashita. „Această forță de încolăcire este direcționată astfel încât embrionii să crească pe partea opusă a gălbenușului. Și gălbenușul este întotdeauna pe partea stângă a embrionului, deci embrionul va începe întotdeauna să se încolăcească spre dreapta.”

Embrionii nu rămân blocați în această aranjare dreaptă pentru totdeauna. Pe măsură ce cresc, gălbenușul se micșorează, oferindu-le mai mult spațiu să se miște, iar mușchii lor se maturizează, permițându-le să se miște singuri. „Unii rămân în încolăciri drepte, dar unii se reîncolăcesc spre stânga si