#054 · Immortal Jellyfish · Short Articles

A jellyfish the size of a pinky nail, found in harbours from Genoa to Panama, has a trick no other animal can match. When it gets old or injured, it sinks to the seabed and grows backwards into its own childhood.

In 1988, a German marine-biology student named Christian Sommer was on a field course on the Italian Riviera, keeping jars of plankton on a windowsill in Rapallo. One of the jars held a colony of *Turritopsis*, a hydrozoan jellyfish smaller than a fingernail. Sommer watched the adult medusae for weeks. They should have spawned, weakened, and died. Instead, the bell of each animal began to contract. The tentacles withdrew. The whole creature settled onto the glass and rebuilt itself, cell by cell, into a polyp — the larval form it had passed through years earlier.

He assumed he had misidentified the species. He had not. What he had stumbled into was the only known case in the animal kingdom of an adult organism, on demand, reversing its life cycle and starting again.

Immortal Jellyfish Bachware · CC BY-SA 4.0

The paper describing it came out of the Stazione Zoologica Anton Dohrn in Naples in 1996, written by Ferdinando Boero and colleagues. The species was eventually renamed *Turritopsis dohrnii*. The press called it the immortal jellyfish. The biologists, more carefully, called it ontogeny reversal.

Becoming a polyp again

A normal hydrozoan life is a two-stage affair. A free-swimming medusa releases gametes, the fertilised egg becomes a larva, the larva settles and grows into a stationary polyp anchored to a rock or a shell, and the polyp eventually buds off new medusae. The arrow points one way. Once you are a medusa, you stay one until you die.

A tiny Turritopsis jellyfish pulses through clear harbor water Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

*Turritopsis dohrnii* breaks the arrow. Stressed by starvation, injury, sudden temperature change, or simple senescence, an adult medusa collapses its bell, resorbs its tentacles, and within seventy-two hours has reorganised itself into a ball of tissue attached to the substrate. Within days that ball has become a polyp colony, genetically identical to the parent, which will in time bud off new medusae. The animal that began the process is gone in the sense that the medusa-form is gone. But every cell is the same cell, carried across.

ja:ベニクラゲ。ja:鶴岡市立加茂水族館飼育展示個体。 Totti · CC BY-SA 4.0

The mechanism is transdifferentiation: a fully specialised cell — a muscle cell, a nerve cell, a digestive cell — abandoning its identity and becoming a different cell type without passing through a stem-cell intermediate. In most animals this almost never happens. In *T. dohrnii* it is routine. Striated muscle of the bell turns into smooth muscle of the polyp stalk. Nerve cells become epithelial cells. The genome stays put; what changes is which genes are switched on.

A windowsill in Rapallo holds several plain glass jars of plankton water in late-1980s lig Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

The 2022 genome

In August 2022, a team led by Maria Pascual-Torner and Carlos López-Otín at the University of Oviedo published the full genome of *Turritopsis dohrnii* alongside that of *Turritopsis rubra*, a close cousin that cannot perform the trick. They were looking for the difference.

Turritopsis life cycle. Two branches from the tree-like colony are shown, with a feeding hydra (A) the tip of each twig. Buds at the base of Unknown authorUnknown author · Public domain

They found a long list. *T. dohrnii* carries expanded gene families for DNA repair, telomere maintenance, mitochondrial renewal, and the silencing of so-called transposable elements — the parasitic DNA that accumulates with age in most animals. It has duplicated copies of genes involved in pluripotency, the property that lets embryonic cells become anything. And during the reversal itself, the animal pulses on a suite of developmental regulators — *POU*, *Oct4*, *Nanog* analogues — that in mammals are the exact factors a researcher would add to a skin cell to reprogram it into a stem cell. The jellyfish does, naturally and in minutes, what Shinya Yamanaka won a Nobel Prize for forcing a mouse cell to do in a dish.

This does not make the animal proof against death. *T. dohrnii* is eaten by sea slugs, parasitised by amoebae, and dies routinely in plankton nets. What it appears to be immune to is the specific failure mode we call ageing.

Inside a shallow glass dish Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

What we still don't know

We do not know whether reversal is unlimited. The longest laboratory observation, by Shin Kubota at Kyoto University's Seto Marine Biological Laboratory, tracked a single colony through ten reversals in two years before the experiment ended. Whether the hundredth or thousandth reversal would proceed cleanly, nobody has watched long enough to say.

Turritopsis dohrnii medusa (cropped) Bachware · CC BY-SA 4.0

We do not know how common the trick is in the wild. *Turritopsis* species have spread along shipping routes from the Pacific to the Caribbean to the Mediterranean since the 1990s, hitchhiking in ballast water, and the global population is now uncountable. How often any given animal reverses in the open ocean — once a season, once a lifetime, only when cornered — is a question nobody has worked out how to ask.

A close view of the dish floor shows the reorganized Turritopsis tissue attached to glass Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

We do not know what would happen if you ran the *T. dohrnii* reprogramming cascade in a vertebrate. The transcription factors are conserved; the timing and the suppression of cancer are not. A human cell told to become pluripotent does so, but it also tends to become a tumour. The jellyfish, somehow, does not.

A ball of tissue on a glass slide in Naples spent the late 1980s quietly rewriting what biologists thought a life cycle was. It is still there, in jars, doing it on cue.

这种如小指指甲盖般大小的水母，在从热那亚到巴拿马的港口均有发现，它拥有一种其他生物无法比拟的独门绝技。当它衰老或受伤时，便会沉入海底，返老还童，逆向生长回自己的幼年期。

1988年，一位名叫克里斯蒂安·索默（Christian Sommer）的德国海洋生物学系学生在意大利里维埃拉参加实地考察课程时，将几瓶浮游生物放在了Rapallo的窗台上。其中一个瓶子里装着一群体型不足指甲盖大的水螅水母——灯塔水母（*Turritopsis*）。索默观察这些成年水母长达数周。按理说，它们本该产卵、衰弱并死去。然而，每只水母的伞状体却开始收缩，触手也随之退去。整个生物附着在玻璃壁上，细胞一个接一个地重组，最终变回了多形体——也就是它多年前曾经历过的幼体阶段。

他起初以为是自己弄错了物种。但事实并非如此。他偶然发现的是动物界中唯一已知的案例：一种成年生物可以根据需要逆转其生命周期，并重新开始。

描述这一现象的论文于1996年在那不勒斯的Stazione Zoologica Anton Dohrn发表，作者是Ferdinando Boero及其同事。该物种最终被重新命名为灯塔水母（*Turritopsis dohrnii*）。媒体将其称为“不朽的水母”。而生物学家则更严谨地将其称为“个体发育逆转”。

再次变回多形体

普通水螅的生命周期有两个阶段。自由游动的水母释放配子，受精卵发育成幼虫，幼虫沉降并长成固定在岩石或贝壳上的静止多形体，最终多形体萌芽出新的水母。生命之箭只朝一个方向前进。一旦你成为水母，你就会保持这种形态直到死亡。

灯塔水母（*Turritopsis dohrnii*）打破了这个箭头。当受到饥饿、受伤、温度骤变或单纯的衰老等压力时，成年水母会塌陷其伞状体，重新吸收触手，并在七十二小时内将自己重组为一个附着在基质上的组织球。几天之内，这个组织球就变成了一个多形体菌落，其基因与母体完全相同，最终会萌芽出新的水母。从水母形态消失的意义上来说，那个开启这一过程的动物已经不存在了。但每一个细胞依然是原来的细胞，被延续了下来。

其机制是transdifferentiation（转分化）：一个完全特化的细胞——无论是肌肉细胞、神经细胞还是消化细胞——放弃其身份，在不经过干细胞中间阶段的情况下变为另一种细胞类型。在大多数动物中，这种情况几乎从未发生过。但在灯塔水母中，这却是常态。伞状体的横纹肌会变成多形体柄的平滑肌。神经细胞会变成上皮细胞。基因组保持不变，改变的是哪些基因被激活了。

2022年的基因组研究

2022年8月，由奥维耶多大学的Maria Pascual-Torner和Carlos López-Otín领导的团队发布了灯塔水母（*Turritopsis dohrnii*）的完整基因组，并将其与一种无法实现这种蜕变的近亲——红灯塔水母（*Turritopsis rubra*）进行了对比。他们试图找出其中的差异。

他们发现了一长串不同之处。灯塔水母拥有扩大的基因家族，用于DNA修复、端粒维持、线粒体更新以及对所谓转座元件（即在大多数动物中随年龄增长而积累的寄生DNA）的沉默。它拥有多能性相关基因的重复拷贝，这种特性使得胚胎细胞可以变成任何细胞。而在逆转过程中，该动物会启动一套发育调节因子——即*POU*、*Oct4*、*Nanog*的类似物，这些因子在哺乳动物体内，正是研究人员为了将皮肤细胞重编程为干细胞而必须添加的因子。这种水母在几分钟内自然完成的过程，正是Shinya Yamanaka因强行在培养皿中诱导小鼠细胞完成该过程而获得诺贝尔奖的原因。

这并不意味着该动物可以免于死亡。灯塔水母会被海蛞蝓吃掉，被变形虫寄生，也会在浮游生物网中习以为常地死去。它似乎免疫的，只是我们称之为“衰老”的那种特定失效模式。

我们依然未知的事物

我们尚不清楚这种逆转是否无限。京都大学濑户海洋生物实验室的Shin Kubota进行的实验室观察时间最长，他追踪了一个单一菌落在两年内经历了十次逆转，随后实验便结束了。没人能观察足够长的时间来确定第一百次或第一千次逆转是否依然能顺利进行。

我们尚不清楚这种行为在野外有多普遍。自20世纪90年代以来，灯塔水母属物种已沿着航运路线从太平洋扩散到加勒比海，再到地中海，它们搭乘压舱水的顺风车，如今全球种群数量已不可胜数。在开放海洋中，任何特定个体多久逆转一次——是一季一次、一生一次，还是仅在走投无路时才逆转——这个问题尚无人能够找出答案。

我们尚不清楚如果将灯塔水母的重编程级联反应应用于脊椎动物身上会发生什么。转录因子是保守的，但时序和癌症抑制机制却并非如此。一个被告知要变得具有多能性的人类细胞可以做到这一点，但它也往往会演变成肿瘤。而这种水母，不知何故，却不会。

20世纪80年代末，那不勒斯一个玻璃载玻片上的组织球，静静地重写了生物学家对生命周期的认知。它依然在那里，在玻璃瓶中，按指令重复着这一切。

قنديل بحر في حجم ظفر الخنصر، وُجِد في موانئ تمتد من جنوة إلى بنما، يمتلك خدعة لا يضاهيها فيها أي كائن آخر. فحين يشيخ أو يُصاب، يغوص إلى قاع البحر ليعود أدراجه نامياً في اتجاه طفولته.

في عام 1988، كان طالب ألماني في علم الأحياء البحرية يُدعى كريستيان سومر يشارك في دورة ميدانية على الريفييرا الإيطالية، حيث كان يحتفظ بجرار من العوالق على حافة نافذة في Rapallo. احتوت إحدى الجرار على مستعمرة من قناديل البحر الهيدرية من نوع *Turritopsis*، وهي كائنات أصغر من ظفر الإصبع. راقب سومر الميدوسا البالغة لأسابيع؛ فكان من المفترض أن تضع بيوضها وتضعف ثم تموت. وبدلاً من ذلك، بدأت مظلة كل كائن بالانكماش، وانسحبت اللوامس. استقرت المخلوقات بأكملها على الزجاج وأعادت بناء نفسها، خلية بخلية، لتتحول إلى "بوليب" (ميدوزا أولية)؛ وهي المرحلة اليرقية التي كانت قد مرت بها قبل سنوات.

افترض سومر أنه أخطأ في تحديد فصيلة الكائن، لكنه لم يفعل. فما عثر عليه بالصدفة كان الحالة الوحيدة المعروفة في المملكة الحيوانية لكائن بالغ يعكس دورة حياته ويبدأ من جديد عند الطلب.

صدرت الورقة البحثية التي تصف هذه الظاهرة عن Stazione Zoologica Anton Dohrn في نابولي عام 1996، بقلم Ferdinando Boero وزملائه. أُعيدت تسمية النوع لاحقاً ليصبح *Turritopsis dohrnii*. أطلقت عليه الصحافة اسم "قنديل البحر الخالد"، بينما سماه علماء الأحياء بدقة أكثر "عكس التطور الفردي".

التحول إلى بوليب من جديد

تتكون حياة الهيدروايات الطبيعية من مرحلتين. تطلق الميدوسا التي تسبح بحرية أمشاجاً، وتصبح البويضة المخصبة يرقة، ثم تستقر اليرقة وتنمو لتصبح بوليباً ثابتاً يلتصق بصخرة أو صدفة، ويبرعم البوليب في النهاية ميدوسات جديدة. يسير السهم في اتجاه واحد؛ فبمجرد أن تصبح ميدوسا، تظل كذلك حتى تموت.

لكن *Turritopsis dohrnii* تكسر هذا السهم. فعندما تتعرض للإجهاد بسبب الجوع، أو الإصابة، أو تغير مفاجئ في درجة الحرارة، أو حتى الشيخوخة، تنهار مظلة الميدوسا البالغة، وتُعاد امتصاص اللوامس، وفي غضون 72 ساعة تُعيد تنظيم نفسها لتصبح كرة من الأنسجة الملتصقة بالركيزة. وفي غضون أيام، تتحول تلك الكرة إلى مستعمرة بوليب، مطابقة وراثياً للأصل، والتي ستقوم مع الوقت بإنتاج ميدوسات جديدة. لقد اختفى الكائن الذي بدأ العملية بالمعنى الحرفي وهو اختفاء شكل الميدوسا، لكن كل خلية بقيت كما هي، منتقلة إلى المرحلة التالية.

تعتمد الآلية على transdifferentiation (التحول المباشر للخلايا): حيث تتخلى خلية متخصصة بالكامل — كخلية عضلية أو عصبية أو هضمية — عن هويتها وتتحول إلى نوع مختلف من الخلايا دون المرور بمرحلة الخلايا الجذعية الوسيطة. في معظم الحيوانات، لا يحدث هذا تقريباً، لكنه في حالة *T. dohrnii* أمر روتيني. تتحول العضلات المخططة في المظلة إلى عضلات ملساء في ساق البوليب، وتصبح الخلايا العصبية خلايا ظهارية. يظل الجينوم ثابتاً في مكانه؛ وما يتغير هو الجينات التي يتم تفعيلها.

جينوم عام 2022

في أغسطس 2022، نشر فريق بقيادة Maria Pascual-Torner و Carlos López-Otín في جامعة أوفييدو الجينوم الكامل لـ *Turritopsis dohrnii* جنباً إلى جنب مع جينوم *Turritopsis rubra*، وهو قريب وثيق لا يستطيع القيام بهذه الحيلة. كانوا يبحثون عن الفرق.

لقد وجدوا قائمة طويلة. تحمل *T. dohrnii* عائلات جينية موسعة لإصلاح الحمض النووي، والحفاظ على التيلوميرات، وتجديد الميتوكوندريا، وإسكات ما يسمى بالعناصر القابلة للنقل (الـ "ترانسبوزونات") — وهي الحمض النووي الطفيلي الذي يتراكم مع تقدم العمر في معظم الحيوانات. كما تمتلك نسخاً مكررة من الجينات المرتبطة بـ "تعدد القدرات" (pluripotency)، وهي الخاصية التي تسمح للخلايا الجنينية بالتحول إلى أي شيء. وأثناء عملية الانعكاس نفسها، يقوم الكائن بتنشيط مجموعة من المنظمات التنموية — مثل *POU* و *Oct4* و *Nanog* — وهي في الثدييات نفس العوامل التي قد يضيفها باحث إلى خلية جلدية لإعادة برمجتها لتصبح خلية جذعية. إن قنديل البحر يقوم بشكل طبيعي وفي دقائق بما نال Shinya Yamanaka جائزة نوبل بسببه لإجبار خلية فأر على فعله في المختبر.

هذا لا يجعل الكائن محصناً ضد الموت؛ فـ *T. dohrnii* تؤكل من قبل البزاقات البحرية، وتتطفل عليها الأميبات، وتموت بشكل روتيني في شباك العوالق. ما يبدو أنها محصنة ضده هو نمط الفشل المحدد الذي نسميه الشيخوخة.

ما لا نعرفه بعد

لا نعرف ما إذا كان هذا الانعكاس غير محدود. فقد تتبعت أطول مراقبة مخبرية، أجراها Shin Kubota في مختبر سيتو للأحياء البحرية بجامعة كيوتو، مستعمرة واحدة عبر عشر عمليات انعكاس في غضون عامين قبل أن تنتهي التجربة. لا أحد راقب الكائن لفترة كافية ليقول ما إذا كانت عملية الانعكاس المائة أو الألف ستتم بسلاسة.

لا نعرف مدى شيوع هذه الحيلة في البرية. فقد انتشرت أنواع *Turritopsis* عبر طرق الشحن من المحيط الهادئ إلى البحر الكاريبي ثم إلى البحر الأبيض المتوسط منذ تسعينيات القرن العشرين، مستعينة بمياه الصابورة في السفن، وأصبح تعدادها العالمي الآن لا يُحصى. أما مدى تكرار انعكاس أي كائن حي في المحيط المفتوح — مرة كل موسم، أو مرة في العمر، أو فقط عند حشره في الزاوية — فهو سؤال لم يتوصل أحد بعد إلى كيفية طرحه.

لا نعرف ماذا سيحدث لو قمنا بتشغيل سلسلة إعادة البرمجة الخاصة بـ *T. dohrnii* في الفقاريات. فعوامل النسخ محفوظة، لكن التوقيت وقمع السرطان ليسا كذلك. فالخلية البشرية التي يُطلب منها أن تصبح متعددة القدرات تفعل ذلك، لكنها تميل أيضاً إلى التحول لورم سرطاني. أما قنديل البحر، بطريقة ما، فلا يفعل ذلك.

لقد أمضت كرة من الأنسجة على شريحة زجاجية في نابولي أواخر ثمانينيات القرن العشرين وهي تعيد كتابة ما كان يعتقده علماء الأحياء عن دورة الحياة بهدوء. وهي لا تزال هناك، في جرارها، تقوم بذلك عند الطلب.

जेनोआ से लेकर पनामा तक के बंदरगाहों में पाई जाने वाली, छोटी उंगली के नाखून जितनी बड़ी एक जेलीफ़िश के पास ऐसा हुनर है जिसका कोई और जीव मुकाबला नहीं कर सकता। जब यह बूढ़ी या घायल हो जाती है, तो यह समुद्र की तलहटी में डूब जाती है और वापस अपने बचपन की ओर बढ़ने लगती है।

1988 में, क्रिश्चियन सोमर नाम का एक जर्मन समुद्री जीवविज्ञान का छात्र इतालवी रिवेरा पर एक फील्ड कोर्स में था, जो Rapallo की एक खिड़की पर प्लवक (प्लांकटन) के जार रखे हुए था। जार में से एक में *Turritopsis* की एक कॉलोनी थी, जो नाखून से भी छोटी एक हाइड्रोज़ोन जेलीफ़िश थी। सोमर ने हफ़्तों तक वयस्क मेडुसाओं को देखा। उन्हें अंडे देना चाहिए था, कमज़ोर होना था और मर जाना था। इसके बजाय, प्रत्येक जीव की घंटी (बेल) सिकुड़ने लगी। स्पर्शक (टेंटेकल्स) वापस खिंच गए। पूरा जीव कांच पर स्थिर हो गया और कोशिका-दर-कोशिका खुद को फिर से एक पॉलिप में बदल लिया — वह लार्वा अवस्था जिससे वह वर्षों पहले गुज़रा था।

उसने मान लिया कि उसने प्रजाति की पहचान गलत की थी। लेकिन उसने ऐसा नहीं किया था। वह अनजाने में पशु साम्राज्य के एकमात्र ज्ञात मामले में शामिल हो गया था, जिसमें एक वयस्क जीव, मांग पर, अपने जीवन चक्र को उलट देता है और फिर से शुरू कर देता है।

इसका वर्णन करने वाला शोध पत्र 1996 में नेपल्स में Stazione Zoologica Anton Dohrn से बाहर आया, जिसे Ferdinando Boero और उनके सहयोगियों ने लिखा था। प्रजाति का नाम अंततः *Turritopsis dohrnii* रखा गया। प्रेस ने इसे अमर जेलीफ़िश कहा। जीवविज्ञानियों ने, अधिक सावधानी से, इसे ऑन्टोजेनी रिवर्सल (ontogeny reversal) कहा।

फिर से पॉलिप बनना

एक सामान्य हाइड्रोज़ोन जीवन दो चरणों वाली प्रक्रिया है। एक स्वतंत्र रूप से तैरने वाला मेडुसा युग्मक छोड़ता है, निषेचित अंडा एक लार्वा बन जाता है, लार्वा स्थिर हो जाता है और एक चट्टान या खोल से लंगर डाले हुए एक स्थिर पॉलिप में बदल जाता है, और पॉलिप अंततः नए मेडुसा को जन्म देता है। तीर एक ही दिशा में इंगित करता है। एक बार जब आप मेडुसा बन जाते हैं, तो आप मरने तक उसी रूप में रहते हैं।

*Turritopsis dohrnii* तीर को तोड़ देता है। भुखमरी, चोट, अचानक तापमान परिवर्तन या साधारण बुढ़ापे से तनावग्रस्त होकर, एक वयस्क मेडुसा अपनी घंटी को सिकोड़ लेता है, अपने स्पर्शकों को अवशोषित कर लेता है, और बहत्तर घंटों के भीतर खुद को आधार से जुड़े ऊतक की एक गेंद में पुनर्गठित कर लेता है। कुछ दिनों के भीतर वह गेंद एक पॉलिप कॉलोनी बन जाती है, जो आनुवंशिक रूप से मूल जीव के समान होती है, जो समय के साथ नए मेडुसा को जन्म देगी। जिस जीव ने प्रक्रिया शुरू की थी वह इस मायने में चला गया है कि मेडुसा का रूप चला गया है। लेकिन हर कोशिका वही कोशिका है, जो आगे ले जाई गई है।

यह तंत्र transdifferentiation है: एक पूरी तरह से विशिष्ट कोशिका — एक मांसपेशी कोशिका, एक तंत्रिका कोशिका, एक पाचन कोशिका — अपनी पहचान छोड़ देती है और स्टेम-कोशिका के मध्यवर्ती चरणों से गुज़रे बिना एक अलग कोशिका प्रकार बन जाती है। अधिकांश जानवरों में ऐसा लगभग कभी नहीं होता है। *T. dohrnii* में यह एक दिनचर्या है। घंटी की धारीदार मांसपेशी पॉलिप के डंठल की चिकनी मांसपेशी में बदल जाती है। तंत्रिका कोशिकाएं उपकला कोशिकाओं में बदल जाती हैं। जीनोम अपनी जगह रहता है; जो बदलता है वह यह है कि कौन से जीन सक्रिय होते हैं।

2022 का जीनोम

अगस्त 2022 में, ओविएडो विश्वविद्यालय में Maria Pascual-Torner और Carlos López-Otín के नेतृत्व वाली एक टीम ने *Turritopsis dohrnii* का पूरा जीनोम प्रकाशित किया, साथ ही *Turritopsis rubra* का भी, जो इसका एक करीबी रिश्तेदार है जो यह करतब नहीं दिखा सकता। वे इसके अंतर की तलाश कर रहे थे।

उन्हें लंबी सूची मिली। *T. dohrnii* में डीएनए मरम्मत, टेलोमेरे रखरखाव, माइटोकॉन्ड्रियल नवीनीकरण, और तथाकथित ट्रांसपोज़ेबल तत्वों — अधिकांश जानवरों में उम्र के साथ जमा होने वाले परजीवी डीएनए — को साइलेंस करने के लिए विस्तारित जीन परिवार मौजूद हैं। इसमें प्लुरिपोटेंसी (बहुशक्ति) में शामिल जीन की डुप्लिकेट प्रतियां हैं, जो वह गुण है जो भ्रूण कोशिकाओं को कुछ भी बनने की अनुमति देता है। और स्वयं उलटफेर (रिवर्सल) के दौरान, जानवर विकासात्मक नियामकों के एक समूह पर स्पंदित होता है — *POU*, *Oct4*, *Nanog* एनालॉग — जो स्तनधारियों में ठीक वही कारक हैं जिन्हें एक शोधकर्ता एक त्वचा कोशिका को स्टेम सेल में पुन: प्रोग्राम करने के लिए जोड़ेगा। जेलीफ़िश स्वाभाविक रूप से और मिनटों में वही करती है, जिसके लिए Shinya Yamanaka ने एक डिश में चूहे की कोशिका को मजबूर करने के लिए नोबेल पुरस्कार जीता था।

यह जानवर को मृत्यु के विरुद्ध अभेद्य नहीं बनाता है। *T. dohrnii* को समुद्री स्लग खाते हैं, अमीबा द्वारा परजीवी बनाया जाता है, और प्लवक के जालों में नियमित रूप से मर जाता है। जिस चीज़ के प्रति यह प्रतिरक्षा प्रतीत होता है, वह विशिष्ट विफलता मोड है जिसे हम बुढ़ापा कहते हैं।

जो हम अभी भी नहीं जानते हैं

हम नहीं जानते कि क्या यह उलटफेर असीमित है। क्योटो विश्वविद्यालय की सेतो मरीन बायोलॉजिकल लेबोरेटरी में Shin Kubota द्वारा किए गए सबसे लंबे प्रयोगशाला अवलोकन ने प्रयोग समाप्त होने से पहले दो वर्षों में दस उलटफेरों के माध्यम से एक एकल कॉलोनी को ट्रैक किया। क्या सौवां या हजारवां उलटफेर स्पष्ट रूप से आगे बढ़ेगा, इसे देखने के लिए किसी ने पर्याप्त समय तक निगरानी नहीं की है।

हम नहीं जानते कि जंगल में यह करतब कितना सामान्य है। *Turritopsis* प्रजातियां 1990 के दशक से प्रशांत महासागर से कैरिबियन और भूमध्य सागर तक शिपिंग मार्गों के साथ फैल गई हैं, जो गिट्टी के पानी में यात्रा कर रही हैं, और वैश्विक आबादी अब अनगिनत है। खुले समुद्र में कोई भी जीव कितनी बार उलटफेर करता है — प्रति सीजन में एक बार, जीवनकाल में एक बार, केवल तब जब फंसा हो — यह एक ऐसा सवाल है जिसे पूछने का तरीका किसी ने नहीं निकाला है।

हम नहीं जानते कि अगर आप *T. dohrnii* के पुन: प्रोग्रामिंग कैस्केड को कशेरुकी (रीढ़धारी) जीव में चलाएं तो क्या होगा। ट्रांसक्रिप्शन कारक संरक्षित हैं; समय और कैंसर का दमन नहीं। एक मानव कोशिका जिसे प्लुरिपोटेंट बनने के लिए कहा जाता है, वह ऐसा करती है, लेकिन वह ट्यूमर बनने की ओर भी प्रवृत्त होती है। जेलीफ़िश, किसी तरह, ऐसा नहीं करती है।

नेपल्स में कांच की स्लाइड पर ऊतक की एक गेंद ने 1980 के दशक के उत्तरार्ध में चुपचाप यह फिर से लिखा कि जीवविज्ञानी जीवन चक्र क्या समझते थे। यह अभी भी वहीं है, जार में, संकेत मिलने पर यह काम कर रहा है।

Seekor ubur-ubur seukuran kuku kelingking, yang ditemukan di pelabuhan-pelabuhan dari Genoa hingga Panama, memiliki muslihat yang tak tertandingi oleh hewan lain mana pun. Saat menua atau terluka, ia akan tenggelam ke dasar laut dan tumbuh mundur kembali ke masa kecilnya sendiri.

Pada tahun 1988, seorang mahasiswa biologi kelautan asal Jerman bernama Christian Sommer sedang mengikuti kursus lapangan di Riviera Italia, dengan menyimpan toples-toples berisi plankton di ambang jendela di Rapallo. Salah satu toples tersebut berisi koloni ubur-ubur *Turritopsis*, sejenis hidrozoa yang ukurannya lebih kecil dari kuku jari. Selama berminggu-minggu, Sommer mengamati medusa dewasa tersebut. Seharusnya mereka memijah, melemah, lalu mati. Namun, yang terjadi justru sebaliknya: payung setiap hewan tersebut mulai mengerut. Tentakelnya menarik diri. Seluruh makhluk itu menempel pada kaca dan membangun kembali dirinya sendiri, sel demi sel, menjadi polip — bentuk larva yang telah dilaluinya bertahun-tahun sebelumnya.

Ia mengira dirinya salah mengidentifikasi spesies tersebut. Ternyata tidak. Apa yang ia temukan adalah satu-satunya kasus yang diketahui dalam dunia hewan di mana organisme dewasa dapat, atas keinginannya sendiri, membalikkan siklus hidupnya dan memulainya kembali.

Makalah yang mendeskripsikan hal tersebut terbit dari Stazione Zoologica Anton Dohrn di Naples pada tahun 1996, ditulis oleh Ferdinando Boero dan rekan-rekannya. Spesies tersebut akhirnya dinamai ulang sebagai *Turritopsis dohrnii*. Media menyebutnya sebagai ubur-ubur abadi. Para ahli biologi, dengan lebih berhati-hati, menyebutnya sebagai pembalikan ontogeni.

Menjadi polip kembali

Kehidupan hidrozoa pada umumnya terdiri dari dua tahap. Medusa yang berenang bebas melepaskan gamet, telur yang dibuahi menjadi larva, larva tersebut menetap dan tumbuh menjadi polip stasioner yang menempel pada batu atau cangkang, dan polip tersebut akhirnya akan memunculkan medusa baru. Arahnya hanya satu arah. Begitu Anda menjadi medusa, Anda akan tetap menjadi medusa hingga mati.

*Turritopsis dohrnii* mematahkan alur tersebut. Saat mengalami tekanan akibat kelaparan, cedera, perubahan suhu yang mendadak, atau sekadar penuaan, medusa dewasa akan melipat payungnya, menyerap kembali tentakelnya, dan dalam tujuh puluh dua jam telah mengorganisasi ulang dirinya menjadi gumpalan jaringan yang menempel pada substrat. Dalam beberapa hari, gumpalan itu telah menjadi koloni polip yang identik secara genetik dengan induknya, yang pada waktunya akan memunculkan medusa baru. Hewan yang memulai proses tersebut telah tiada dalam arti bentuk medusanya sudah hilang. Namun, setiap selnya adalah sel yang sama, yang terbawa dari tahap sebelumnya.

Mekanismenya adalah transdifferentiation: sebuah sel yang sepenuhnya terspesialisasi — sel otot, sel saraf, sel pencernaan — melepaskan identitasnya dan berubah menjadi tipe sel yang berbeda tanpa melalui sel punca perantara. Pada kebanyakan hewan, hal ini hampir tidak pernah terjadi. Pada *T. dohrnii*, ini adalah rutinitas. Otot lurik pada payung berubah menjadi otot polos pada tangkai polip. Sel saraf menjadi sel epitel. Genomnya tetap di tempatnya; yang berubah hanyalah gen mana yang diaktifkan.

Genom tahun 2022

Pada Agustus 2022, sebuah tim yang dipimpin oleh Maria Pascual-Torner dan Carlos López-Otín di University of Oviedo menerbitkan genom lengkap *Turritopsis dohrnii* bersama dengan *Turritopsis rubra*, sepupu dekatnya yang tidak bisa melakukan trik tersebut. Mereka mencari perbedaannya.

Mereka menemukan daftar panjang. *T. dohrnii* membawa keluarga gen yang diperluas untuk perbaikan DNA, pemeliharaan telomer, pembaruan mitokondria, dan pembungkaman elemen transposabel—DNA parasit yang menumpuk seiring bertambahnya usia pada kebanyakan hewan. Hewan ini memiliki salinan gen ganda yang terlibat dalam pluripotensi, yaitu sifat yang memungkinkan sel embrionik menjadi apa saja. Dan selama proses pembalikan itu sendiri, hewan ini mengaktifkan serangkaian regulator perkembangan — analog *POU*, *Oct4*, *Nanog* — yang pada mamalia merupakan faktor yang sama persis yang akan ditambahkan oleh peneliti ke sel kulit untuk memprogramnya kembali menjadi sel punca. Ubur-ubur ini, secara alami dan dalam hitungan menit, melakukan apa yang membuat Shinya Yamanaka memenangkan Hadiah Nobel karena memaksa sel tikus melakukannya di dalam cawan laboratorium.

Hal ini tidak membuat hewan tersebut kebal terhadap kematian. *T. dohrnii* dimangsa oleh siput laut, diparasiti oleh amuba, dan mati secara rutin di jaring plankton. Namun, ia tampaknya kebal terhadap moda kegagalan spesifik yang kita sebut penuaan.

Apa yang masih belum kita ketahui

Kita tidak tahu apakah pembalikan ini memiliki batas. Observasi laboratorium terlama, oleh Shin Kubota di Seto Marine Biological Laboratory milik Universitas Kyoto, melacak satu koloni melalui sepuluh kali pembalikan dalam dua tahun sebelum eksperimen berakhir. Apakah pembalikan keseratus atau keseribu akan berlangsung dengan mulus, belum ada yang mengamatinya cukup lama untuk memastikannya.

Kita tidak tahu seberapa umum trik ini di alam liar. Spesies *Turritopsis* telah menyebar di sepanjang jalur pelayaran dari Pasifik ke Karibia hingga Mediterania sejak tahun 1990-an, menumpang di air balas kapal, dan populasi globalnya kini tak terhitung. Seberapa sering seekor hewan melakukan pembalikan di laut lepas — sekali dalam satu musim, sekali seumur hidup, atau hanya saat terdesak — adalah pertanyaan yang belum ada seorang pun yang menemukan cara untuk menjawabnya.

Kita tidak tahu apa yang akan terjadi jika Anda menjalankan kaskade pemrograman ulang *T. dohrnii* pada vertebrata. Faktor transkripsi tersebut memang lestari, namun pengaturan waktu dan penekanan kankernya tidak. Sel manusia yang diperintahkan untuk menjadi pluripoten akan melakukannya, tetapi sel tersebut juga cenderung menjadi tumor. Entah bagaimana, ubur-ubur ini tidak mengalaminya.

Sebuah gumpalan jaringan pada kaca preparat di Naples menghabiskan akhir tahun 1980-an dengan diam-diam menulis ulang apa yang dipikirkan para ahli biologi tentang siklus hidup. Ia masih ada di sana, di dalam toples, melakukannya tepat pada waktunya.

Медуза размером с ноготь мизинца, встречающаяся в гаванях от Генуи до Панамы, обладает трюком, который не под силу ни одному другому животному. Старея или получая повреждения, она опускается на морское дно и начинает обратный путь к собственному детству.

В 1988 году немецкий студент-морской биолог по имени Кристиан Зоммер, проходя полевую практику на Итальянской Ривьере, держал банки с планктоном на подоконнике в Rapallo. В одной из банок находилась колония *Turritopsis* — гидроидных медуз размером меньше ногтя. Зоммер неделями наблюдал за взрослыми медузами. Они должны были выметать икру, ослабеть и погибнуть. Вместо этого купол каждого животного начал сокращаться. Щупальца втянулись. Все существо осело на стекло и перестроилось, клетка за клеткой, в полип — личиночную форму, через которую прошло годами ранее.

Он предположил, что ошибся в идентификации вида. Но он не ошибся. То, на что он наткнулся, было единственным известным в животном мире случаем, когда взрослый организм по своему «желанию» обращает вспять свой жизненный цикл и начинает всё сначала.

Статья с описанием этого явления вышла в 1996 году в Stazione Zoologica Anton Dohrn в Неаполе; её авторами стали Ferdinando Boero и его коллеги. Вид в итоге был переименован в *Turritopsis dohrnii*. Пресса назвала её бессмертной медузой. Биологи, выражаясь точнее, назвали это онтогенетической реверсией.

Снова становясь полипом

Нормальная жизнь гидроида состоит из двух стадий. Свободноплавающая медуза выпускает гаметы, оплодотворенная яйцеклетка превращается в личинку, личинка оседает и вырастает в неподвижный полип, прикрепленный к камню или раковине, а полип со временем почкуется, давая новые медузы. Стрелка времени направлена в одну сторону. Став медузой, ты остаешься ею до самой смерти.

*Turritopsis dohrnii* ломает эту стрелку. Испытывая стресс от голода, травм, внезапного изменения температуры или просто старения, взрослая медуза сворачивает свой купол, резорбирует щупальца и в течение семидесяти двух часов реорганизуется в комочек ткани, прикрепленный к субстрату. Через несколько дней этот комочек превращается в колонию полипов, генетически идентичную родительской, которая со временем даст новые медузы. Животное, начавшее процесс, исчезло — в том смысле, что исчезла форма медузы. Но каждая клетка осталась той же самой, перенесенной из прежнего состояния.

Механизм этого — transdifferentiation: полностью специализированная клетка — мышечная, нервная, пищеварительная — отказывается от своей идентичности и становится клеткой другого типа, не проходя через стадию стволовой клетки. У большинства животных это почти никогда не происходит. У *T. dohrnii* это обычное дело. Поперечнополосатая мышца купола превращается в гладкую мышцу стебля полипа. Нервные клетки становятся эпителиальными. Геном остается на месте; меняется лишь то, какие гены включены.

Геном 2022 года

В августе 2022 года команда под руководством Maria Pascual-Torner и Carlos López-Otín из Университета Овьедо опубликовала полный геном *Turritopsis dohrnii* наряду с геномом *Turritopsis rubra*, близкого родственника, который не способен на такой трюк. Они искали различия.

Они нашли длинный список. *T. dohrnii* обладает расширенными семействами генов для репарации ДНК, поддержания теломер, обновления митохондрий и подавления так называемых транспозируемых элементов — паразитической ДНК, которая с возрастом накапливается у большинства животных. У неё есть дублированные копии генов, отвечающих за плюрипотентность — свойство, позволяющее эмбриональным клеткам стать чем угодно. И во время самой реверсии животное активирует набор регуляторов развития — аналоги *POU*, *Oct4*, *Nanog*, — которые у млекопитающих являются именно теми факторами, которые исследователь добавил бы к клетке кожи, чтобы перепрограммировать её в стволовую. Медуза делает естественным образом и за считанные минуты то, за принудительное выполнение чего в мышиной клетке Shinya Yamanaka получил Нобелевскую премию.

Это не делает животное неуязвимым перед смертью. *T. dohrnii* поедают морские слизни, паразитируют амебы, и она регулярно гибнет в планктонных сетях. Но к чему она, по-видимому, невосприимчива, так это к специфическому режиму сбоев, который мы называем старением.

Чего мы до сих пор не знаем

Мы не знаем, является ли реверсия бесконечной. Самое длительное лабораторное наблюдение, проведенное Shin Kubota в Морской биологической лаборатории Сето при Киотском университете, отследило одну колонию через десять реверсий за два года до того, как эксперимент был завершен. Будет ли сотая или тысячная реверсия протекать так же чисто, никто не наблюдал достаточно долго, чтобы утверждать наверняка.

Мы не знаем, насколько распространен этот трюк в дикой природе. С 1990-х годов виды *Turritopsis* распространились по судоходным путям от Тихого океана до Карибского моря и Средиземноморья, путешествуя «зайцами» в балластных водах, и мировая популяция теперь не поддается исчислению. Как часто конкретное животное совершает реверсию в открытом океане — раз в сезон, раз в жизни, только когда загнано в угол, — это вопрос, который никто еще не придумал, как задать.

Мы не знаем, что произошло бы, если бы мы запустили каскад перепрограммирования *T. dohrnii* у позвоночных. Факторы транскрипции консервативны; сроки и механизмы подавления рака — нет. Человеческая клетка, которой «приказано» стать плюрипотентной, делает это, но она также имеет склонность превращаться в опухоль. Медуза, каким-то образом, этого избегает.

Комочек ткани на предметном стекле в Неаполе провел конец 1980-х годов, тихо переписывая представление биологов о том, что такое жизненный цикл. Он всё ещё там, в банках, и делает это по команде.

Eine Qualle, kaum größer als ein Fingernagel und in Häfen von Genua bis Panama beheimatet, beherrscht einen Trick, dem kein anderes Lebewesen gleichkommt. Wenn sie alt oder verletzt ist, sinkt sie zum Meeresgrund und durchlebt ihre eigene Entwicklung rückwärts bis in die Kindheit.

Im Jahr 1988 befand sich ein deutscher Student der Meeresbiologie namens Christian Sommer auf einem Feldkurs an der Italienischen Riviera und bewahrte Planktonproben in Gläsern auf einer Fensterbank in Rapallo auf. Eines der Gläser enthielt eine Kolonie von *Turritopsis*, einer Hydrozoen-Qualle, die kleiner als ein Fingernagel ist. Sommer beobachtete die erwachsenen Medusen wochenlang. Sie hätten ablaichen, schwächer werden und sterben müssen. Stattdessen begann sich die Glocke jedes einzelnen Tieres zusammenzuziehen. Die Tentakel zogen sich zurück. Das gesamte Lebewesen setzte sich auf dem Glas ab und baute sich Zelle für Zelle in einen Polypen um – die Larvenform, die es Jahre zuvor durchlaufen hatte.

Er nahm an, die Art falsch bestimmt zu haben. Das hatte er jedoch nicht. Was er entdeckt hatte, war der einzige bekannte Fall im Tierreich, in dem ein erwachsener Organismus auf Abruf seinen Lebenszyklus umkehrt und wieder von vorne beginnt.

Der Artikel, der dies beschrieb, erschien 1996 an der Stazione Zoologica Anton Dohrn in Neapel, verfasst von Ferdinando Boero und Kollegen. Die Art wurde schließlich in *Turritopsis dohrnii* umbenannt. Die Presse nannte sie die unsterbliche Qualle. Die Biologen nannten es vorsichtiger Ontogenie-Umkehr.

Wieder ein Polyp werden

Ein normales Hydrozoen-Leben besteht aus zwei Stadien. Eine frei schwimmende Meduse setzt Gameten frei, das befruchtete Ei wird zur Larve, die Larve setzt sich fest und wächst zu einem sesshaften Polypen heran, der an einem Felsen oder einer Muschelschale verankert ist, und der Polyp schnürt schließlich neue Medusen ab. Der Pfeil zeigt in eine Richtung. Sobald man eine Meduse ist, bleibt man eine, bis man stirbt.

*Turritopsis dohrnii* bricht mit dieser Richtung. Unter Stress durch Nahrungsmangel, Verletzung, plötzliche Temperaturschwankungen oder schlichtes Altern kollabiert eine erwachsene Meduse ihre Glocke, resorbiert ihre Tentakel und hat sich innerhalb von zweiundsiebzig Stunden zu einem Gewebeklumpen organisiert, der am Substrat haftet. Innerhalb weniger Tage ist aus diesem Klumpen eine Polypenkolonie geworden, genetisch identisch mit dem Elternteil, die mit der Zeit neue Medusen abschnüren wird. Das Tier, das den Prozess begann, ist in dem Sinne verschwunden, dass die Medusenform verschwunden ist. Aber jede Zelle ist dieselbe Zelle, die übertragen wurde.

Der Mechanismus ist transdifferentiation: Eine voll spezialisierte Zelle – eine Muskelzelle, eine Nervenzelle, eine Verdauungszelle – gibt ihre Identität auf und wird zu einem anderen Zelltyp, ohne ein Stammzell-Zwischenstadium zu durchlaufen. Bei den meisten Tieren kommt dies so gut wie nie vor. Bei *T. dohrnii* ist es Routine. Quergestreifte Muskeln der Glocke werden zu glatten Muskeln des Polypenstiels. Nervenzellen werden zu Epithelzellen. Das Genom bleibt unverändert; was sich ändert, ist, welche Gene aktiviert werden.

Das Genom von 2022

Im August 2022 veröffentlichte ein Team unter der Leitung von Maria Pascual-Torner und Carlos López-Otín an der Universität von Oviedo das vollständige Genom von *Turritopsis dohrnii* zusammen mit dem von *Turritopsis rubra*, einem engen Verwandten, der diesen Trick nicht beherrscht. Sie suchten nach dem Unterschied.

Sie fanden eine lange Liste. *T. dohrnii* trägt erweiterte Genfamilien für DNA-Reparatur, Telomer-Erhaltung, mitochondriale Erneuerung und das Stummschalten sogenannter transponierbarer Elemente – der parasitären DNA, die sich bei den meisten Tieren mit dem Alter ansammelt. Es verfügt über duplizierte Kopien von Genen, die an der Pluripotenz beteiligt sind, jener Eigenschaft, die es embryonalen Zellen ermöglicht, alles zu werden. Und während der Umkehr selbst aktiviert das Tier eine Reihe von Entwicklungsregulatoren – *POU*-, *Oct4*-, *Nanog*-Analoga –, die bei Säugetieren genau die Faktoren sind, die ein Forscher einer Hautzelle hinzufügen würde, um sie in eine Stammzelle umzuprogrammieren. Die Qualle tut natürlich und innerhalb von Minuten das, wofür Shinya Yamanaka den Nobelpreis erhielt, weil er eine Mauszelle im Labor dazu zwang.

Dies macht das Tier nicht immun gegen den Tod. *T. dohrnii* wird von Nacktschnecken gefressen, von Amöben parasitiert und stirbt regelmäßig in Planktonnetzen. Wogegen es immun zu sein scheint, ist die spezifische Fehlfunktion, die wir Altern nennen.

Was wir noch nicht wissen

Wir wissen nicht, ob die Umkehr unbegrenzt ist. Die längste Laborbeobachtung durch Shin Kubota am Seto Marine Biological Laboratory der Universität Kyoto verfolgte eine einzelne Kolonie über zehn Umkehrungen hinweg innerhalb von zwei Jahren, bevor das Experiment endete. Ob die hundertste oder tausendste Umkehr sauber ablaufen würde, hat niemand lange genug beobachtet, um es sagen zu können.

Wir wissen nicht, wie verbreitet der Trick in der freien Natur ist. *Turritopsis*-Arten haben sich seit den 1990er Jahren entlang von Schifffahrtsrouten vom Pazifik über die Karibik bis ins Mittelmeer ausgebreitet, als blinde Passagiere im Ballastwasser, und die weltweite Population ist inzwischen unzählbar. Wie oft ein bestimmtes Tier im offenen Ozean umkehrt – einmal pro Saison, einmal im Leben, nur wenn es in die Enge getrieben wird –, ist eine Frage, für die noch niemand einen Weg gefunden hat, sie zu stellen.

Wir wissen nicht, was passieren würde, wenn man die *T. dohrnii*-Umprogrammierkaskade bei einem Wirbeltier ablaufen ließe. Die Transkriptionsfaktoren sind konserviert; das Timing und die Unterdrückung von Krebs hingegen nicht. Eine menschliche Zelle, die angewiesen wird, pluripotent zu werden, tut dies zwar, neigt aber auch dazu, zu einem Tumor zu werden. Die Qualle tut dies irgendwie nicht.

Ein Gewebeklumpen auf einem Objektträger in Neapel verbrachte die späten 1980er Jahre damit, still und leise neu zu schreiben, was Biologen für einen Lebenszyklus hielten. Er ist immer noch da, in Gläsern, und tut es auf Befehl.

ジェノヴァからパナマまで、各地の港で発見される小指の爪ほどのクラゲには、他のどの生物にも真似のできない秘技がある。老いさらばえ、あるいは傷ついた時、それは海底へと沈み、自らの幼少期へと時間を巻き戻していくのだ。

1988年、クリスチャン・ゾマーという名のドイツ人海洋生物学の学生が、イタリアのリビエラで実習中、Rapalloの窓辺でプランクトンを入れた瓶を飼育していた。その瓶の一つに、爪の先よりも小さなヒドロ虫類の一種であるベニクラゲ（*Turritopsis*）のコロニーが入っていた。ゾマーは何週間もその成体のメデューサ（クラゲ型）を観察した。本来であれば、それらは産卵し、弱り、そして死ぬはずだった。ところが、それぞれの個体の傘が収縮し始めた。触手は引っ込んだ。その生き物全体がガラス面に沈み込み、細胞レベルで自らを再構築してポリプ（個体が通過してきた数年前の幼生段階）へと姿を変えたのである。

彼は、自分が種の同定を誤ったのだと考えた。しかし、そうではなかった。彼が偶然発見したのは、成体生物が自身の要求に応じてライフサイクルを逆転させ、やり直すという、動物界で唯一知られている事例だった。

これを記述した論文は、1996年にナポリのStazione Zoologica Anton Dohrnから、Ferdinando Boeroとその同僚らによって発表された。この種は最終的に*Turritopsis dohrnii*と改名された。マスコミはこれを「不老不死のクラゲ」と呼んだ。生物学者たちは、より慎重に「個体発生の逆転」と呼んだ。

再びポリプへ

一般的なヒドロ虫類のライフサイクルは二段階である。自由に泳ぐメデューサが配偶子を放出し、受精卵が幼生となり、幼生が定着して岩や貝殻に固着する定着性のポリプへと成長し、そのポリプがやがて新たなメデューサを出芽させる。矢印は一方向にしか向かない。一度メデューサになれば、死ぬまでそのままである。

*Turritopsis dohrnii*はその矢印を打ち砕く。飢餓、怪我、急激な温度変化、あるいは単純な老化といったストレスを受けると、成体のメデューサは傘を収縮させ、触手を再吸収し、72時間以内に基質に付着した組織の塊へと自らを再構成する。数日以内にその塊は親と遺伝的に同一のポリプ・コロニーとなり、やがてそこから新たなメデューサが出芽する。プロセスを開始した動物は、メデューサの姿を失うという意味で消滅する。しかし、すべての細胞は同一の細胞として引き継がれる。

そのメカニズムはtransdifferentiation（分化転換）である。筋肉細胞、神経細胞、消化細胞といった完全に専門化した細胞が、幹細胞という中間段階を経ることなく、自身のアイデンティティを放棄して別の細胞種へと変化するのだ。ほとんどの動物において、これはまず起こらない。しかし、*T. dohrnii*にとっては日常的なことである。傘の横紋筋はポリプの柄の平滑筋へと変わる。神経細胞は上皮細胞になる。ゲノムはそのままだが、どの遺伝子がスイッチオンになるかが変化する。

2022年のゲノム

2022年8月、オビエド大学のMaria Pascual-TornerとCarlos López-Otínが率いるチームは、*Turritopsis dohrnii*の全ゲノムを、この芸当ができない近縁種の*Turritopsis rubra*のゲノムと共に発表した。彼らはその違いを解明しようとしていた。

彼らは長いリストを見つけた。*T. dohrnii*は、DNA修復、テロメア維持、ミトコンドリアの再生、そして「トランスポゾン」と呼ばれるいわゆる寄生DNA（ほとんどの動物において加齢とともに蓄積する）を抑制するための遺伝子ファミリーを拡張して保持している。また、胚性細胞が何にでもなれる性質である「多能性」に関与する遺伝子の重複コピーも持っている。そして逆転の際、この動物は一連の発生調節因子（*POU*、*Oct4*、*Nanog*の類似体）を活性化させる。これらは哺乳類において、研究者が皮膚細胞を幹細胞へと再プログラミングする際に加えるのと全く同じ因子である。このクラゲは、Shinya Yamanakaがマウスの細胞に強いてノーベル賞を受賞したことを、自然に、しかも数分でやってのけるのである。

だからといって、この動物が死を免れるわけではない。*T. dohrnii*はウミウシに食べられ、アメーバに寄生され、プランクトンネットの中で日常的に死んでいる。彼らが免疫を持っているように見えるのは、「老化」と呼ばれる特定の機能不全モードに対してのみである。

まだ解明されていないこと

我々は、この逆転に制限がないのかどうかを知らない。京都大学瀬戸臨海実験所のShin Kubotaによる最長の実験室観察では、ある一つのコロニーを2年間で10回の逆転まで追跡したが、そこで実験は終了した。100回目や1000回目の逆転が問題なく進むのかどうか、それを言えるほど長く観察した者はいない。

野生でこの芸当がどれほど一般的なのかも分かっていない。*Turritopsis*属は1990年代以降、バラスト水に紛れ込んで太平洋からカリブ海、そして地中海へと海運ルートに沿って拡散しており、その個体数は今や数え切れないほどである。自然の海で個体がどれほどの頻度で逆転しているのか――季節ごとに一度なのか、一生に一度なのか、追い詰められた時だけなのか――は、誰一人として問い方の見当さえついていない疑問である。

もし*T. dohrnii*の再プログラミング・カスケードを脊椎動物で実行したらどうなるかも分かっていない。転写因子は保存されているが、タイミングや癌の抑制機構はそうではない。ヒトの細胞は多能性を持つよう指示されればその通りになるが、腫瘍化する傾向もある。なぜか、このクラゲはそうならない。

ナポリのガラススライド上の組織の塊は、1980年代後半に、生物学者が信じていたライフサイクルという概念を静かに書き換えた。それは今も瓶の中で、合図通りにその営みを続けている。

제노바에서 파나마까지 항구 곳곳에서 발견되는 새끼손톱만 한 크기의 해파리에게는 다른 어떤 동물도 흉내 낼 수 없는 특별한 재주가 하나 있습니다. 노쇠하거나 상처를 입으면, 이 해파리는 해저로 가라앉아 자신의 어린 시절로 시간을 거슬러 올라갑니다.

1988년, 독일의 해양생물학도 크리스티안 좀머는 이탈리아 리비에라에서 현장 실습 중이었고, Rapallo의 창가에 플랑크톤이 든 병들을 보관하고 있었다. 그 병들 중 하나에는 손톱보다 작은 히드라충류 해파리인 *투리토프시스(Turritopsis)* 군체가 들어 있었다. 좀머는 수주 동안 성체 메두사 단계를 관찰했다. 그것들은 산란하고, 약해져서, 죽었어야 했다. 그러나 대신, 각 개체의 우산이 수축하기 시작했다. 촉수가 안으로 들어갔다. 생물체 전체가 유리에 달라붙더니, 세포 단위로 스스로를 재구성하여 폴립, 즉 수년 전 거쳐 왔던 유생 단계로 되돌아갔다.

그는 자신이 종을 잘못 식별했을 것이라 생각했다. 하지만 아니었다. 그가 우연히 발견한 것은 동물계에서 유일하게 알려진, 성체 유기체가 필요에 따라 자신의 생애 주기를 역전시켜 다시 시작하는 사례였다.

이를 기술한 논문은 1996년 나폴리의 Stazione Zoologica Anton Dohrn에서 나왔으며, Ferdinando Boero와 동료들이 작성했다. 이 종은 결국 *투리토프시스 도르니(Turritopsis dohrnii)*로 재명명되었다. 언론은 이를 불사 해파리라 불렀다. 생물학자들은 조금 더 신중하게 개체 발생 역전(ontogeny reversal)이라고 불렀다.

다시 폴립이 되기

일반적인 히드라충류의 삶은 두 단계로 이루어진다. 자유롭게 헤엄치는 메두사가 배우자를 방출하고, 수정란이 유생이 되며, 유생은 바위나 조개껍데기에 정착하여 고착성 폴립으로 자라고, 폴립은 결국 새로운 메두사를 출아한다. 화살표는 한 방향을 가리킨다. 일단 메두사가 되면 죽을 때까지 그대로 머무른다.

*투리토프시스 도르니*는 이 화살표를 깬다. 굶주림, 부상, 급격한 온도 변화 또는 단순한 노화로 스트레스를 받으면, 성체 메두사는 우산을 무너뜨리고 촉수를 흡수하며, 72시간 이내에 기질에 부착된 조직 덩어리로 스스로를 재편한다. 며칠 안에 그 덩어리는 부모와 유전적으로 동일한 폴립 군체가 되며, 시간이 지나면 새로운 메두사를 출아하게 된다. 과정을 시작했던 동물은 메두사 형태가 사라졌다는 의미에서 사라진 것이다. 하지만 모든 세포는 그대로 옮겨진 동일한 세포이다.

그 메커니즘은 transdifferentiation, 즉 근육 세포, 신경 세포, 소화 세포와 같이 완전히 분화된 세포가 자신의 정체성을 버리고 줄기세포라는 중간 단계 없이 다른 세포 유형으로 변하는 과정이다. 대부분의 동물에게는 이런 일이 거의 일어나지 않는다. *T. 도르니*에게는 일상적인 일이다. 우산의 가로무늬 근육은 폴립 줄기의 민무늬 근육으로 변한다. 신경 세포는 상피 세포가 된다. 게놈은 그대로 유지된다. 변하는 것은 어떤 유전자가 켜지느냐 하는 것이다.

2022년의 게놈

2022년 8월, 오비에도 대학의 Maria Pascual-Torner와 Carlos López-Otín이 이끄는 연구팀은 *투리토프시스 도르니*의 전체 게놈을, 이 마법을 부릴 수 없는 가까운 친척인 *투리토프시스 루브라(Turritopsis rubra)*의 게놈과 함께 발표했다. 그들은 차이점을 찾고 있었다.

그들은 긴 목록을 발견했다. *T. 도르니*는 DNA 복구, 텔로미어 유지, 미토콘드리아 갱신, 그리고 대부분의 동물에서 나이가 들면서 축적되는 기생적 DNA인 소위 전이 인자의 침묵화를 위한 확장된 유전자 군을 가지고 있다. 또한 배아 세포가 무엇이든 될 수 있게 만드는 속성인 다능성과 관련된 유전자의 복제본을 가지고 있다. 역전 과정 중에 이 동물은 *POU*, *Oct4*, *Nanog* 유사체와 같은 일련의 발달 조절 인자를 활성화하는데, 이는 포유류에서 연구자가 피부 세포를 줄기세포로 재프로그래밍하기 위해 추가하는 바로 그 인자들이다. 해파리는 Shinya Yamanaka가 노벨상을 받게 해준, 실험실 접시 안에서 쥐 세포에 강제로 수행하게 했던 일을 자연스럽게 몇 분 만에 해내는 것이다.

이것이 이 동물을 죽음으로부터 면역이 되게 하지는 않는다. *T. 도르니*는 바다달팽이에게 잡아먹히고, 아메바에게 기생당하며, 플랑크톤 그물 속에서 일상적으로 죽는다. 그것이 면역인 것으로 보이는 것은 우리가 노화라고 부르는 특정한 실패 모드이다.

우리가 여전히 모르는 것들

우리는 역전이 무제한인지 알지 못한다. 교토 대학 세토 해양생물 연구소의 Shin Kubota가 수행한 가장 긴 실험실 관찰은 2년 동안 단일 군체가 열 번의 역전을 거치는 것을 추적했으나 실험이 종료되었다. 백 번째나 천 번째 역전이 깔끔하게 진행될지는 아무도 그만큼 오랫동안 지켜본 사람이 없어서 알 수 없다.

우리는 이 마법이 야생에서 얼마나 흔한지 알지 못한다. *투리토프시스* 종은 1990년대 이후 태평양에서 카리브해, 지중해에 이르기까지 선박 항로를 따라 퍼져 나갔으며, 평형수에 숨어 이동했고, 이제 전 세계 개체 수는 헤아릴 수 없다. 특정 개체가 탁 트인 바다에서 얼마나 자주 역전하는지—계절마다 한 번인지, 일생에 한 번인지, 아니면 궁지에 몰렸을 때만인지—는 아무도 질문하는 방법을 알아내지 못한 문제이다.

우리는 *T. 도르니*의 재프로그래밍 폭포를 척추동물에게 실행하면 무슨 일이 일어날지 알지 못한다. 전사 인자는 보존되어 있지만, 타이밍과 암 억제 기전은 그렇지 않다. 다능성을 갖도록 유도된 인간 세포는 그렇게 되지만, 종양으로 변하는 경향도 있다. 해파리는 어떻게든 그렇지 않다.

나폴리의 유리 슬라이드 위에 있던 조직 덩어리는 1980년대 후반을 생물학자들이 생각했던 생애 주기의 개념을 조용히 다시 쓰는 데 보냈다. 그것은 여전히 병 속에 있으며, 필요할 때마다 그 일을 수행하고 있다.

Une méduse de la taille d’un ongle d’auriculaire, trouvée dans les ports de Gênes à Panama, possède un tour que nul autre animal ne peut égaler. Lorsqu’elle vieillit ou se blesse, elle coule au fond de la mer et repousse à rebours jusque dans sa propre enfance.

En 1988, un étudiant allemand en biologie marine nommé Christian Sommer participait à un stage de terrain sur la Riviera italienne, gardant des bocaux de plancton sur un rebord de fenêtre à Rapallo. L'un de ces bocaux abritait une colonie de *Turritopsis*, une méduse hydrozoaire plus petite qu'un ongle. Sommer observa les méduses adultes pendant des semaines. Elles auraient dû frayer, s'affaiblir et mourir. Au lieu de cela, la cloche de chaque animal commença à se contracter. Les tentacules se rétractèrent. La créature tout entière se posa sur le verre et se reconstruisit, cellule par cellule, en un polype — la forme larvaire qu'elle avait traversée des années plus tôt.

Il pensa avoir mal identifié l'espèce. Ce n'était pas le cas. Il venait de tomber sur le seul cas connu dans le règne animal d'un organisme adulte capable, sur commande, d'inverser son cycle de vie et de recommencer.

L'article le décrivant parut de la Stazione Zoologica Anton Dohrn à Naples en 1996, signé par Ferdinando Boero et ses collègues. L'espèce fut finalement renommée *Turritopsis dohrnii*. La presse l'appela la méduse immortelle. Les biologistes, plus prudemment, parlèrent d'inversion ontogénétique.

Redevenir un polype

Le cycle normal d'un hydrozoaire se déroule en deux étapes. Une méduse libre nageant libère des gamètes, l'œuf fécondé devient une larve, la larve se fixe et se développe en un polype stationnaire ancré à un rocher ou à une coquille, et le polype finit par bourgeonner de nouvelles méduses. La flèche ne pointe que dans un sens. Une fois méduse, vous le restez jusqu'à votre mort.

*Turritopsis dohrnii* brise cette flèche. Soumise au stress de la famine, d'une blessure, d'un brusque changement de température ou simplement de la sénescence, une méduse adulte affaisse sa cloche, résorbe ses tentacules, et en soixante-douze heures s'est réorganisée en une boule de tissu fixée au substrat. En quelques jours, cette boule est devenue une colonie de polypes, génétiquement identique au parent, qui bourgeonnera à son tour de nouvelles méduses. L'animal qui a entamé le processus a disparu, au sens où la forme méduse a disparu. Mais chaque cellule est la même cellule, transférée.

Le mécanisme est la transdifferentiation : une cellule entièrement spécialisée — une cellule musculaire, une cellule nerveuse, une cellule digestive — abandonne son identité et devient un autre type cellulaire sans passer par un intermédiaire de cellule souche. Chez la plupart des animaux, cela ne se produit presque jamais. Chez *T. dohrnii*, c'est une routine. Le muscle strié de la cloche se transforme en muscle lisse du pédoncule du polype. Les cellules nerveuses deviennent des cellules épithéliales. Le génome reste en place ; ce qui change, c'est l'activation de certains gènes.

Le génome de 2022

En août 2022, une équipe dirigée par Maria Pascual-Torner et Carlos López-Otín à l'université d'Oviedo publia le génome complet de *Turritopsis dohrnii* en parallèle de celui de *Turritopsis rubra*, une proche cousine incapable de réaliser ce tour. Ils cherchaient la différence.

Ils trouvèrent une longue liste. *T. dohrnii* possède des familles de gènes élargies pour la réparation de l'ADN, la maintenance des télomères, le renouvellement mitochondrial et le silençage des éléments dits transposables — l'ADN parasite qui s'accumule avec l'âge chez la plupart des animaux. Elle possède des copies dupliquées de gènes impliqués dans la pluripotence, cette propriété qui permet aux cellules embryonnaires de devenir n'importe quoi. Et pendant l'inversion elle-même, l'animal active toute une panoplie de régulateurs du développement — analogues de *POU*, *Oct4*, *Nanog* — qui, chez les mammifères, sont exactement les facteurs qu'un chercheur ajouterait à une cellule de peau pour la reprogrammer en cellule souche. La méduse fait, naturellement et en quelques minutes, ce pour quoi Shinya Yamanaka a reçu le prix Nobel en forçant une cellule de souris à le faire dans une boîte de Petri.

Cela ne rend pas l'animal immunisé contre la mort. *T. dohrnii* est dévorée par des limaces de mer, parasitée par des amibes, et meurt couramment dans les filets à plancton. Ce à quoi elle semble être immunisée, c'est cette forme particulière de défaillance que nous appelons le vieillissement.

Ce que nous ignorons encore

Nous ne savons pas si l'inversion est illimitée. L'observation la plus longue en laboratoire, menée par Shin Kubota au Seto Marine Biological Laboratory de l'université de Kyoto, a suivi une seule colonie à travers dix inversions en deux ans avant que l'expérience ne s'achève. Quant à savoir si la centième ou la millième inversion se déroulerait sans accroc, personne n'a observé assez longtemps pour le dire.

Nous ne savons pas à quel point ce tour est répandu dans la nature. Les espèces de *Turritopsis* se sont propagées le long des routes maritimes, du Pacifique aux Caraïbes et à la Méditerranée, depuis les années 1990, voyageant clandestinement dans les eaux de ballast, et la population mondiale est désormais incalculable. À quelle fréquence un animal donné inverse-t-il en pleine mer — une fois par saison, une fois dans sa vie, seulement quand il est acculé — c'est une question que personne n'a trouvé comment poser.

Nous ne savons pas ce qui se passerait si l'on déclenchait la cascade de reprogrammation de *T. dohrnii* chez un vertébré. Les facteurs de transcription sont conservés ; le moment propice et la suppression du cancer ne le sont pas. Une cellule humaine à qui l'on ordonne de devenir pluripotente y parvient, mais elle a aussi tendance à devenir une tumeur. La méduse, elle, ne le fait pas, on ne sait trop comment.

Une boule de tissu sur une lame de verre à Naples a passé la fin des années 1980 à réécrire tranquillement ce que les biologistes pensaient être un cycle de vie. Elle est toujours là, dans des bocaux, à le faire sur commande.

Una medusa del tamaño de la uña del meñique, que se encuentra en puertos desde Génova hasta Panamá, tiene un truco que ningún otro animal puede igualar. Cuando envejece o se lesiona, se hunde en el fondo marino y crece hacia atrás, regresando a su propia infancia.

En 1988, un estudiante alemán de biología marina llamado Christian Sommer asistía a un curso de campo en la Riviera italiana y guardaba frascos de plancton en el alféizar de una ventana en Rapallo. Uno de los frascos contenía una colonia de *Turritopsis*, una medusa hidrozoa más pequeña que una uña. Sommer observó las medusas adultas durante semanas. Deberían haber desovado, debilitado y muerto. En lugar de eso, la campana de cada animal empezó a contraerse. Los tentáculos se retrajeron. La criatura entera se asentó sobre el vidrio y se reconstruyó célula a célula hasta convertirse en un pólipo, la forma larvaria por la que había pasado años atrás.

Supuso que había identificado mal la especie. No era el caso. Con lo que había tropezado era con el único caso conocido en el reino animal de un organismo adulto que, a demanda, invierte su ciclo vital y vuelve a empezar.

El artículo que lo describía salió de la Stazione Zoologica Anton Dohrn de Nápoles en 1996, firmado por Ferdinando Boero y colaboradores. La especie acabó renombrándose *Turritopsis dohrnii*. La prensa la llamó la medusa inmortal. Los biólogos, con más cautela, lo llamaron reversión ontogénica.

Convertirse de nuevo en un pólipo

La vida normal de un hidrozoario es un asunto de dos etapas. Una medusa que nada libremente libera gametos, el huevo fecundado se convierte en larva, la larva se asienta y crece en un pólipo estacionario anclado a una roca o una concha, y el pólipo acaba por gemar nuevas medusas. La flecha apunta en una sola dirección. Una vez que eres medusa, lo eres hasta que mueres.

*Turritopsis dohrnii* rompe la flecha. Sometida a estrés por inanición, lesión, cambio brusco de temperatura o simple senescencia, una medusa adulta colapsa su campana, reabsorbe sus tentáculos y, en setenta y dos horas, se reorganiza en una bola de tejido adherida al sustrato. En días esa bola se ha convertido en una colonia de pólipos, genéticamente idéntica al progenitor, que con el tiempo gemará nuevas medusas. El animal que inició el proceso ha desaparecido en el sentido de que la forma medusa ha desaparecido. Pero cada célula es la misma célula, trasladada.

El mecanismo es la transdifferentiation: una célula totalmente especializada —una célula muscular, una célula nerviosa, una célula digestiva— abandona su identidad y se convierte en un tipo celular distinto sin pasar por un estadio intermedio de célula madre. En la mayoría de los animales esto casi nunca ocurre. En *T. dohrnii* es rutinario. El músculo estriado de la campana se transforma en músculo liso del pedúnculo del pólipo. Las células nerviosas se convierten en células epiteliales. El genoma permanece intacto; lo que cambia es qué genes están activados.

El genoma de 2022

En agosto de 2022, un equipo dirigido por Maria Pascual-Torner y Carlos López-Otín en la Universidad de Oviedo publicó el genoma completo de *Turritopsis dohrnii* junto al de *Turritopsis rubra*, un primo cercano incapaz de realizar la proeza. Buscaban la diferencia.

Encontraron una larga lista. *T. dohrnii* posee familias génicas expandidas para la reparación del ADN, el mantenimiento de los telómeros, la renovación mitocondrial y el silenciamiento de los llamados elementos transponibles —el ADN parásito que se acumula con la edad en la mayoría de los animales. Tiene copias duplicadas de genes implicados en la pluripotencia, la propiedad que permite a las células embrionarias convertirse en cualquier cosa. Y durante la propia reversión, el animal activa un conjunto de reguladores del desarrollo —análogos de *POU*, *Oct4*, *Nanog*— que en los mamíferos son precisamente los factores que un investigador añadiría a una célula de la piel para reprogramarla en célula madre. La medusa hace, de forma natural y en minutos, lo que Shinya Yamanaka logró forzando a una célula de ratón a hacer en una placa, y por lo que ganó el Nobel.

Esto no hace al animal a prueba de muerte. *T. dohrnii* es devorada por babosas marinas, parasitada por amebas y muere rutinariamente en las redes de plancton. Ante lo que parece ser inmune es ante el específico modo de fallo que llamamos envejecimiento.

Lo que aún no sabemos

No sabemos si la reversión es ilimitada. La observación de laboratorio más prolongada, a cargo de Shin Kubota en el Laboratorio de Biología Marina de Seto de la Universidad de Kioto, siguió una sola colonia a través de diez reversiones en dos años antes de que el experimento terminase. Si la reversión número cien o número mil transcurriría limpiamente es algo que nadie ha observado el tiempo suficiente para afirmar.

No sabemos lo común que es el truco en la naturaleza. Las especies de *Turritopsis* se han extendido por las rutas marítimas desde el Pacífico al Caribe y al Mediterráneo desde los años noventa, viajando de polizones en el agua de lastre, y la población mundial es hoy incontable. Con qué frecuencia un animal dado revierte en mar abierto —una vez por temporada, una vez en la vida, solo cuando está acorralado— es una pregunta que nadie ha sabido cómo formular.

No sabemos qué ocurriría si se ejecutara la cascada de reprogramación de *T. dohrnii* en un vertebrado. Los factores de transcripción se conservan; la sincronización y la supresión del cáncer, no. Una célula humana a la que se le ordena volverse pluripotente lo hace, pero también tiende a convertirse en un tumor. La medusa, por alguna razón, no.

Una bola de tejido en un portaobjetos de Nápoles pasó finales de los años ochenta reescribiendo en silencio lo que los biólogos creían que era un ciclo vital. Sigue ahí, en frascos, haciéndolo a la orden.

Uma água-viva do tamanho de uma unha mínima, encontrada em portos de Génova ao Panamá, possui um dom que nenhum outro animal pode imitar. Quando envelhece ou se fere, afunda até o leito do mar e regride em direção à própria infância.

Em 1988, um estudante alemão de biologia marinha chamado Christian Sommer participava de um curso de campo na Riviera italiana, mantendo potes de plâncton num parapeito de janela em Rapallo. Um dos potes abrigava uma colônia de *Turritopsis*, uma água-viva hidrozoária menor que uma unha. Sommer observou as medusas adultas por semanas. Deveriam ter se reproduzido, enfraquecido e morrido. Em vez disso, a umbrela de cada animal começou a contrair-se. Os tentáculos se retraíram. A criatura inteira se depositou no vidro e reconstruiu a si mesma, célula por célula, num pólipo — a forma larval pela qual havia passado anos antes.

Ele presumiu ter identificado a espécie errada. Não havia. O que havia encontrado, sem o saber, era o único caso conhecido no reino animal de um organismo adulto capaz de reverter, à vontade, seu ciclo de vida e recomeçar do início.

O artigo que o descrevia saiu da Stazione Zoologica Anton Dohrn de Nápoles em 1996, escrito por Ferdinando Boero e colaboradores. A espécie foi eventualmente renomeada *Turritopsis dohrnii*. A imprensa a chamou de água-viva imortal. Os biólogos, com mais cautela, chamaram-na de reversão ontogenética.

Tornando-se pólipo outra vez

A vida normal de um hidrozoário tem duas fases. Uma medusa de vida livre libera gametas, o ovo fertilizado torna-se uma larva, a larva se fixa e cresce como um pólipo estacionário ancorado a uma rocha ou a uma concha, e o pólipo eventualmente produz novas medusas por brotamento. A seta aponta num único sentido. Uma vez que você é uma medusa, permanece assim até a morte.

A *Turritopsis dohrnii* quebra essa seta. Sob estresse causado por inanição, lesão, variação brusca de temperatura ou simples senescência, uma medusa adulta colapsa a umbrela, reabsorve os tentáculos e, em setenta e duas horas, reorganiza-se numa bola de tecido aderida ao substrato. Em poucos dias essa bola torna-se uma colônia de pólipos, geneticamente idêntica ao indivíduo de origem, que com o tempo brotará novas medusas. O animal que deu início ao processo desapareceu no sentido de que a forma-medusa desapareceu. Mas cada célula é a mesma célula, carregada para o outro lado.

O mecanismo é a transdifferentiation: uma célula completamente especializada — uma célula muscular, uma célula nervosa, uma célula digestiva — abandona sua identidade e torna-se um tipo celular diferente sem passar por um intermediário de célula-tronco. Na maioria dos animais, isso quase nunca acontece. Em *T. dohrnii*, é rotina. O músculo estriado da umbrela transforma-se em músculo liso do pedúnculo do pólipo. Células nervosas tornam-se células epiteliais. O genoma permanece intacto; o que muda é quais genes estão ativados.

O genoma de 2022

Em agosto de 2022, uma equipe liderada por Maria Pascual-Torner e Carlos López-Otín na Universidade de Oviedo publicou o genoma completo de *Turritopsis dohrnii* ao lado do de *Turritopsis rubra*, uma parente próxima incapaz de realizar o mesmo feito. Procuravam a diferença.

Encontraram uma longa lista. A *T. dohrnii* possui famílias gênicas expandidas para reparo de DNA, manutenção de telômeros, renovação mitocondrial e o silenciamento dos chamados elementos transponíveis — o DNA parasítico que se acumula com a idade na maioria dos animais. Tem cópias duplicadas de genes envolvidos na pluripotência, a propriedade que permite às células embrionárias tornarem-se qualquer tipo celular. E durante a própria reversão, o animal ativa uma gama de reguladores do desenvolvimento — análogos a *POU*, *Oct4*, *Nanog* — que nos mamíferos são exatamente os fatores que um pesquisador adicionaria a uma célula da pele para reprogramá-la como célula-tronco. A água-viva faz, de forma natural e em minutos, o que Shinya Yamanaka ganhou um Prêmio Nobel por forçar uma célula de camundongo a fazer numa placa de Petri.

Isso não torna o animal imune à morte. A *T. dohrnii* é devorada por lesmas-do-mar, parasitada por amebas e morre rotineiramente em redes de plâncton. O que ela parece ser imune é ao modo específico de falência que chamamos de envelhecimento.

O que ainda não sabemos

Não sabemos se a reversão é ilimitada. A observação laboratorial mais longa, conduzida por Shin Kubota no Laboratório Biológico Marinho de Seto, da Universidade de Kyoto, acompanhou uma única colônia ao longo de dez reversões em dois anos, até o experimento ser encerrado. Se a centésima ou a milésima reversão transcorreria sem problemas, ninguém observou o suficiente para afirmar.

Não sabemos com que frequência o fenômeno ocorre em estado selvagem. Espécies de *Turritopsis* espalharam-se pelas rotas de navegação do Pacífico ao Caribe e ao Mediterrâneo desde a década de 1990, viajando como clandestinas na água de lastro, e a população global é hoje incontável. Com que frequência um dado animal realiza a reversão no oceano aberto — uma vez por estação, uma vez na vida, apenas quando encurralado — é uma pergunta que ninguém ainda descobriu como formular.

Não sabemos o que aconteceria se a cascata de reprogramação de *T. dohrnii* fosse reproduzida num vertebrado. Os fatores de transcrição são conservados; o controle temporal e a supressão do câncer não o são. Uma célula humana instruída a tornar-se pluripotente o faz, mas tende também a tornar-se um tumor. A água-viva, de alguma forma, não.

Uma bola de tecido numa lâmina de vidro em Nápoles passou o final da década de 1980 reescrevendo silenciosamente o que os biólogos acreditavam ser um ciclo de vida. Ela ainda está lá, em potes, fazendo isso sob demanda.

Immortal Jellyfish