Ed Reschke/Getty Images

Regenwormen staan bekend om hun opmerkelijke regeneratieve vermogen, maar dit fenomeen is niet universeel voor alle soorten. Het onderliggende mechanisme omvat pluripotente stamcellen, dit zijn ongedifferentieerde cellen die aanleiding kunnen geven tot de diverse celtypen waaruit het lichaam van een regenworm bestaat. Wanneer een regenworm wordt doorgesneden, worden deze stamcellen geactiveerd op de plaats van de verwonding, waarbij ze zich vermenigvuldigen en differentiëren om het ontbrekende weefsel te vervangen.

Hoewel veel mensen aannemen dat het doormidden snijden van een regenworm twee onafhankelijke organismen oplevert, geldt dit alleen voor een subgroep van soorten. Van de ongeveer 1.800 bekende soorten regenwormen kunnen de meeste een achterste segment van een afgehakte kop regenereren, maar slechts een handjevol kan een kop regenereren van een achterste snee. De gewone nachtkruiper (Lumbricus terrestris) kan bijvoorbeeld een nieuwe staart vormen als zijn kop wordt verwijderd, maar de in het moeras levende zwarte worm (Lumbricus variegatus) is in staat zowel de kop als de staart te regenereren, waardoor een complete, functionele worm ontstaat.

Het regeneratieve vermogen wordt verder beperkt door de omvang van het letsel en de specifieke betrokken weefsels. Regenwormen hebben een gesegmenteerd lichaam met ongeveer 100 à 200 segmenten; de eerste acht segmenten huisvesten het zenuwstelsel en het hart. Alleen soorten die het vermogen behouden voor volledige regeneratie van het hoofd kunnen alle acht hoofdsegmenten opnieuw opbouwen. De zwarte worm kan zijn hele kop regenereren, ongeacht hoeveel segmenten er verloren gaan, terwijl de rode wiggler (Eisenia fetida), een populaire compostworm, doorgaans slechts een paar voorste segmenten regenereert.

De voortplantingsorganen van de meeste regenwormen bevinden zich tussen het 10e en 13e segment. Bij soorten als de gewone regenworm vormt het verlies van deze segmenten geen belemmering voor de voortplanting, aangezien de worm zijn testikels en eierstokken kan regenereren. Daarentegen kunnen rode wigglers deze organen niet vervangen als ze worden verwijderd, waardoor het individu steriel wordt.

Andere factoren die de hergroei beïnvloeden

VaskePro/Shutterstock

Wanneer een regenworm na het 23e segment wordt doorgesneden, kan de kop een staart laten groeien, maar de staart zal er meestal niet in slagen een nieuwe kop te regenereren. In sommige gevallen kunnen de stamcellen op de plaats van de verwonding zelfs een extra achterste uiteinde produceren, wat resulteert in een worm met twee staarten en geen kop. Zo’n worm kan kort overleven door zuurstof rechtstreeks uit de bodem op te nemen, maar zonder mond of hersenen zal hij uiteindelijk verhongeren. Omgekeerd kunnen koppen die onder het 20e segment worden afgesneden staarten regenereren, maar de geregenereerde darmen slagen er vaak niet in zich correct te vormen, een aandoening die kan leiden tot fatale constipatie.

De wormen die zich voortplanten door zichzelf af te snijden

shoma81/Shutterstock

Sommige wormen verdelen zichzelf actief als reproductieve strategie. Zwarte wormen reageren bijvoorbeeld op temperatuurschommelingen door zich tussen het eerste en tweede derde deel van hun lichaam te splitsen; elk fragment regenereert vervolgens de ontbrekende kop of staart, compleet met voortplantingsorganen. De kleine witte regenwormen Enchytraeus fragmentosus en Enchytraeus japonensis maken ook gebruik van splijting:de resulterende fragmenten krijgen zowel een kop als een staart. Het per ongeluk afsnijden kan echter tot afwijkende resultaten leiden; een kopfragment kan een tweede kop genereren in plaats van een staart, waardoor een bipolaire worm ontstaat die twee koppen draagt.

Naast de aardse ringwormen vertonen bepaalde waterwormen zelfs nog meer buitengewone regeneratieve bekwaamheden. De zoetwaterplatworm Schmidtea mediterranea, een lid van de planarische groep, is een modelorganisme geworden voor het bestuderen van regeneratie vanwege zijn vermogen om verloren lichaamsdelen weer op te bouwen. Onderzoekers hebben zeer plastic stamcellen geïdentificeerd – bekend als neoblasten – die zich kunnen differentiëren tot hersencellen, huidcellen, darmcellen en meer, allemaal vanuit één enkele voorloper. In tegenstelling tot stamcellen van zoogdieren, die zich onomkeerbaar aan een bepaalde lijn binden, behouden deze neoblasten het vermogen om gedurende het hele leven van de worm meerdere celtypen te genereren.