Медузы восстанавливают тело 04.07.2015

Способность к регенерации есть у всех живых существ, просто у кого-то она выражена в меньшей степени (мы, например, не можем отрастить палец или ногу взамен утраченных), у кого-то - в большей (для тритонов, к примеру, восстановить ногу, глаз или какой-нибудь внутренний орган совсем не проблема). Чемпионами самовосстановления можно назвать кишечнополостных - гидр, медуз и их родственников, хотя тут все-таки следует помнить, что устроены они заметно проще, чем те же тритоны. В исследованиях регенерации один из самых частых модельных объектов - пресноводная гидра из учебника биологии, которая после любой раны, после любого повреждения может сделать все, как было.

Но, как оказалось, кишечнополостные не всегда "делают все, как было". Майкл Абрамс (Michael Abrams) и его коллеги из Калифорнийского технологического института экспериментировали с личинками-эфирами медузы аурелии ушастой. Эфиры устроены проще, чем взрослые медузы: небольшое дисковидное тело с 8 двойными лопастями-выростами по краям, щупалец как таковых нет, пищеварительная система недоразвита. У личинки отрезали одну или несколько "рук"-лопастей, после чего она довольно быстро, за несколько часов, залечивала рану. Однако новой лопасти взамен утраченной не появлялось. Вместо этого эфира перестраивала тело так, чтобы стать снова симметричной - независимо от того, сколько ей оставляли "рук", семь, пять или всего лишь две.

Как известно, медузы относятся к радиально-симметричным животным: у них можно отличить верхнюю часть тела от нижней, но невозможно отделить левую сторону от правой. Двигаясь, медуза "хлопает" куполом и ротовыми лопастями (а личинка - лопастями, расположенными по краям тела), и именно симметрия в собственном строении позволяет животным двигаться в нужном направлении. Если какой из "конечностей" будет не хватать, то из-за образовавшегося пустого места нарушится гидродинамика, потоки воды при толчке будут идти не туда, и медуза не сможет управлять своими движениями. Поэтому для личинки оказывается важнее не столько заново отрастить утраченную лопасть, сколько восстановить симметричное строение тела. Более того, несимметричная эфира довольно часто, в 15% случаев, вообще не могла превратиться во взрослую медузу.

В статье в PNAS авторы пишут, что тело личинок перестраивалось мышечными усилиями: если в воду, где они жили, добавляли вещество, расслабляющее мышечные клетки, то симметризация происходила заметно медленнее. Наоборот, если мышцы эфиры под действием повышенной концентрации солей магния начинали сокращаться быстрее, то и симметричное строение восстанавливалось скорее.

Очевидно, все дело тут в том, что из-за утраты лопастей механические силы в теле медузы оказывались несбалансированными, что само собой приводило к перестройке эластичного тела. При этом эфиры обходились без того, чтобы стимулировать активное деление и отмирание клеток, как оно бывает при регенеративных процессах у других животных - очевидно, механическим способом здесь можно достичь приемлемого результата без больших энергетических затрат на клеточную динамику. Личинки других видов медуз тоже оказались способны к симметризации - конечно, было бы интересно выяснить, способны ли к такому трюку взрослые медузы и другие радиально-симметричные организмы.

Полученные результаты еще раз говорят нам о том, что морфогенез - формирование частей тела, органов и т.д. - зависит не только от молекулярно-генетических процессов, но и от сугубо физических взаимодействий между разными частями тела. Известно, что и человеческие клетки чутко реагируют на механические силы, которые порой могут оказывать решающее влияние на их клеточную судьбу; возможно, что и в медицинской регенерации наших тканей и органов можно будет добиться большего успеха, если мы обратим внимание на их "физику".

<< Назад: ОС Android M удвоит автономную работу смартфонов 05.07.2015

>> Вперед: Многоканальный сетевой шифратор с общей производительностью 100 Гбит/с 04.07.2015

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Графический ускоритель Radeon RX 6600 XT 03.12.2021

Компания Sapphire Technology анонсировала внешний графический ускоритель GearBox 500 Thunderbolt 3 Pulse RX 6600 XT eGFX, предназначенный для использования прежде всего с ноутбуками и компьютерами небольшого форм-фактора, лишенными дискретной видеокарты. В состав устройства изначально включен акселератор Sapphire Pulse Radeon RX 6600 XT на архитектуре AMD RDNA 2. Его возможностей, как утверждается, будет достаточно для профессиональных приложений и качественного игрового процесса в формате 10 ...>>

Чтение мыслей медуз 03.12.2021

Понимание точных схем клеток мозга, которые управляют всем нашим повседневным поведением является невероятно сложной загадкой для нейробиологов. Но теперь на фундаментальные вопросы нейробиологии поведения можно ответить с помощью новой и гораздо более простой модели организма: крошечных медуз. Исследователи из Калифорнийского технологического института разработали своего рода набор генетических инструментов, предназначенный для работы с Clytia hemisphaerica, типом медузы диаметром около 1 см ...>>

Гибридный кроссовер BMW Concept XM 02.12.2021

Подразделение BMW M известного немецкого автопроизводителя представило концепт подключаемого гибрида BMW Concept XM, который превратится в серийный кроссовер BMW XM уже в следующем году. Немцы отметили, что это будет первая самостоятельная модель бренда BMW M после спорткара BMW M1 и у него не будет аналогов в основном модельном ряду BMW. Модель получила гибридную двигательную установку в составе бензинового двигателя V8 и электродвигателя, которые в сумме выдают 550 кВт / 750 л.с. и 1000 Нм ...>>

Ракета, летающая на пластиковых отходах 02.12.2021

Компания Pulsar Fusion провела успешные испытания своего гибридного ракетного двигателя, в котором используется как твердое, так и газообразное или жидкое ракетное топливо. В качестве топлива ракета Pulsar использует переработанный полиэтилен высокой плотности и оксид азота, которые горят вместе. С помощью этого полиэтилена можно создавать нетоксичное ракетное топливо. Гибридные двигатели могут работать на переработанном пластике, а жидкостные - нет. Это, можно сказать, экологически чистый ви ...>>

Метавселенная может оказаться хуже социальных сетей 01.12.2021

Современные технологии смещаются в сторону виртуальной и дополненной реальности, создавая пространство для размещения метавселенной. Скептики негативно относятся к данной тенденции и полагают, что метавселенная может привести к концу известной людям реальности. Как предполагает изобретатель первой системы дополненной реальности Луис Розенберг (Louis Rosenberg), метавселенная может быть намного хуже, чем социальные сети. Дополненная реальность и метавселенная стремятся представить контент в на ...>>

Случайная новость из Архива

Микросхемы управления электропитанием для OMAP35хх 31.10.2008

Компания Texas Instruments продолжает расширять набор микросхем электропитания встраиваемых микропроцессорных систем и представляет три новых микросхемы, соответствующие требованиям по питанию платформы OMAP35хх. TPS65920, TPS65930 и TPS65950 являются высокоинтегрированными системами, включающими в себя различные периферийные модули и заключенные в компактные корпуса.

TPS65950 поддерживает до 14 каналов питания. В дополнение к интегрированному 3 МГц DC/DC-преобразователю и малошумящему LDO, она имеет сдвоенные аудиокодек и драйвер, систему управления и мониторинга, контроллер заряда батареи, LED-драйвер, 3 канала 10 разрядных АЦП, драйвер клавиатуры и вибровызова, высокоскоростной USB трансивер с интегрированным 5 В источником питания и интерфейс PC.

Вся система находится в BGA корпусе размерами 7x7 мм. TPS65920 и TPS65930 имеют часть функций TPS65950, поддерживают до 8 каналов питания и поставляются в корпусах 10x10 мм. Новые устройства пополняют постоянно растущую номенклатуру одно- и многоканальных регуляторов напряжения для процессоров OMAP35х.

В дополнение к семейству TPS659xx, TI уже отгрузил миллионы одноканальных 3 МГц DC/DC-преобразователей семейства TPS6235x и многоканальных преобразователей TPS65023. TPS659xx, TPS65023 и TPS6235x используют выделенный интерфейс I2C, позволяющий задействовать фирменную технологию управления питанием и производительностью SmartReflex.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов