Многие животные могут отращивать части своего тела: например, у ящериц и саламандр отрастают конечности. Более того: даже у детей иногда заново появляются отрезанные кончики пальцев – это открытие сделали в 2013 году, и механизм этого явления до сих пор неясен. Гидры (Hydra) являются идеальным примером регенерации и распространенным объектом исследований на эту тему.
Это пресноводное кишечнополостное, родственник медуз и актиний, создает из небольших фрагментов ткани новое тело: ее стволовые клетки обладают способностью к неограниченному самообновлению. Но процесс регенерации головы остается необъясненным. Под термином «голова» у гидры подразумевается не совсем обычный орган. Мозга в нем нет: это скопления от 50 до 300 эпителиально-мускульных клеток, и если гидра лишается своей головы – она отращивает новую, которая может появиться как на привычном месте, так и в нижней части тела животного.
Регенерация гидры проходит по типу морфаллаксиса (от греч. morphe — вид, форма и allaxis — изменение). При таком способе образование целого организма или его органа происходит путем перестройки оставшегося участка. Новый цикл экспериментов над гидрами проводила научная группа Калифорнийского университета в Санта-Барбаре под руководством биолога Эйд Масиас-Муньос. Оказалось, что даже при самых сильных повреждениях подопытные животные восстанавливались. Достаточно было сохранить хотя бы пять клеток, организующих голову, и они начинали работу по «производству» новой либо почкованием, либо регенерацией.
Ученые идентифицировали 298 генов, задействованных в этих процессах. И хотя на почкование гидре потребовалось 72 часа, а на регенерацию – 48, результат оказался одинаковый: новая голова. В обновляющихся тканях активность проявляло 27 137 элементов: они запускали гены-усилители, управляющие процессами развития. Исследователи пришли к выводу, что эти усилители появились около 600 миллионов лет назад: еще до того, как стрекающие отделились от других видов живых существ.
На следующем этапе команда займется отключением некоторых генов, чтобы проверить, продолжается ли регенерация. «Поскольку гидра считается бессмертной, способной регенерировать все свое тело снова и снова, это исследование может способствовать более глубокому пониманию того, как работает вся регенеративная система. Мы узнаем, как клетки взаимодействуют друг с другом, чтобы поддерживать форму животного»,– Эйд Масиас-Муньос.
https://nat-geo.ru/nature/kak-gidra-otrashivaet-golovy/ |
