Polycelis felina, sladkovodní planarian
Planarian je obecný název pro mnoho neeparazitických ploštěnců z čeledi Turbellaria. Je to také obecný název pro příslušníka rodu Planaria z čeledi Planariidae. Někdy také odkazuje na rod Dugesia.
Planarie jsou běžné v mnoha částech světa, žijí jak ve slané vodě, tak ve sladkovodních rybnících a řekách. Některé druhy jsou suchozemské a nacházejí se pod kládami, v půdě nebo na ní a na rostlinách ve vlhkých oblastech.
Tato zvířata se pohybují tak, že tlučou řasy na ventrální dermis, což jim umožňuje klouzat po filmu hlenu. Některá se pohybují vlněním celého těla stahy svalů zabudovaných do tělesné membrány.
Trojkolky hrají důležitou roli v ekosystémech vodních toků a jsou často velmi důležité jako bioindikátory.
Nejčastěji používaným planariánem ve středoškolských a vysokoškolských laboratořích prvního ročníku je nahnědlá Girardia tigrina. Dalšími běžně používanými druhy jsou černá Planaria maculata a Girardia dorotocefala. V poslední době se však druh Schmidtea mediterranea objevil jako druh volby pro moderní molekulárně biologický a genomový výzkum díky svým diploidním chromozomům a existenci asexuálních i sexuálních kmenů. Nedávné genetické testy využívající dvouvláknovou RNA technologii odhalily 240 genů, které ovlivňují regeneraci S. mediterranea. Mnoho z těchto genů má v lidském genomu orthology.
Planarián má velmi jednoduché orgánové systémy. Trávicí systém se skládá z úst, hltanu a struktury zvané gastrovaskulární dutina. Ústa se nachází ve středu spodní části těla. Trávicí enzymy jsou vylučovány z úst začít zevní trávení. Hltanu spojuje ústa s gastrovaskulární dutinou. Tato struktura větví po celém těle umožňuje živiny z potravy dostat do všech končetin. Planarie jíst živé nebo mrtvé malé živočichy, které sají svými svalnatými ústy. Jídlo prochází z úst přes hltanu do střev, kde je tráven, a jeho živiny pak difundují do zbytku těla.
Planárie přijímají kyslík a uvolňují oxid uhličitý difuzí. Vylučovací systém je tvořen mnoha trubicemi s mnoha plamenovými buňkami a na nich vylučovacími póry. Plamenové buňky odstraňují nežádoucí tekutiny z těla jejich průchodem kanálky, které vedou do vylučovacích pórů, kde se odpad uvolňuje na hřbetním povrchu planarie.
Na hlavě planariana je pod očními bulvami ganglion. Tato dvoulaloková masa nervové tkáně, mozkové ganglie, je někdy označována jako planariální mozek a bylo prokázáno, že vykazuje spontánní elektrofyziologické oscilace, podobné elektroencefalografické (EEG) aktivitě jiných zvířat. Z ganglionu jsou dvě nervové šňůry, které prodlužují délku ocasu. Existuje mnoho příčných nervů spojených s nervovými šňůrami vystupujícími z mozku, díky čemuž nervový systém vypadá jako žebřík. S nervovým systémem podobným žebříku je schopen reagovat koordinovaně. Planarian má měkké, ploché, klínovité tělo, které může být černé, hnědé, šedé nebo bílé a je asi půl palce (1,3 cm) dlouhé. Tupá, trojúhelníkovitá hlava má dvě ocelli (oční bulvy), pigmentované oblasti, které jsou citlivé na světlo. Na spodní části hlavy jsou dvě auricles (ušní výčnělky), které jsou citlivé na dotek a přítomnost určitých chemikálií. Ústa jsou umístěna uprostřed spodní části těla, která je pokryta řasinkami (chlupatými výčnělky). Nedochází k oběhovému ani dýchacímu systému; kyslík proniká a oxid uhličitý opouští tělo planariána difunduje tělesnou stěnou.
Planarie jsou hermafroditi, mají varlata i vaječníky. Jedna z jejich gamet se tedy spojí s gametou jiného planariána. Tento typ fúze gamet je pohlavní reprodukce, protože zahrnuje tvorbu a fúzi gamet. Při asexuální reprodukci planarián oddělí svůj konec ocasu a každá polovina regenerací znovu obnoví ztracené části, což umožní neoblastům (dospělým kmenovým buňkám) dělit se a diferencovat se. S tím se však může vyskytnout několik problémů, takže se to neděje často. Místo toho při pohlavní reprodukci každý planarián přenáší své vylučování na druhého planariána, dává a přijímá spermie. Vajíčka se vyvíjejí uvnitř těla a jsou vylučována v kapslích. O několik týdnů později se vajíčka líhnou a dorůstají do dospělosti. Sexuální reprodukce je žádoucí, protože zvyšuje přežití druhu zvýšením úrovně genetické rozmanitosti.
Experimenty s biochemickou pamětí
V roce 1955 Robert Thompson a James V. McConnell kondicionovali planarijní ploštěnce spárováním jasného světla s elektrickým šokem. Poté, co to několikrát zopakovali, odebrali jim elektrický šok a vystavili je pouze jasnému světlu. Ploštěnci reagovali na jasné světlo, jako by byli šokováni. Thompson a McConnell zjistili, že pokud červa rozříznou na dvě části a nechají oba červy regenerovat každou polovinu, vznikne reakce světelného šoku. V roce 1962 McConnell experiment zopakoval, ale místo rozříznutí vycvičených ploštěnců na dvě části je rozemlel na malé kousky a nakrmil jimi jiné ploštěnce. Oznámil, že ploštěnci se naučili spojovat jasné světlo s šokem mnohem rychleji než ploštěnci, kteří nebyli krmeni vycvičenými červy.
Tento experiment měl ukázat, že paměť lze přenášet chemicky. Experiment se opakoval s myšmi, rybami a krysami, ale vždy se nepodařilo dosáhnout stejných výsledků. Vnímaným vysvětlením bylo, že místo přenosu paměti na ostatní zvířata, to byly hormony v požitých pozemních zvířatech, které změnily chování. McConnell věřil, že to byl důkaz chemického základu paměti, kterou identifikoval jako paměťovou RNA. McConnellovy výsledky jsou nyní připisovány pozorovatelskému zkreslení. Žádný zaslepený experiment nikdy jeho výsledky nereprodukoval. Následná vysvětlení vylepšení běhu bludištěm spojených s kanibalismem vycvičených planárních červů byla, že necvičení ploštěnci pouze sledovali stopy zanechané na špinavých skleněných předmětech, místo aby absorbovali paměť svého krmiva.