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:

Мини-ПК ASRock Mars 4000U 01.12.2020

Тайваньский производитель ASRock представил самый тонкий в мире неттоп на базе гибридных процессоров серии AMD Ryzen 4000U (Renoir). Новинка получила название Mars 4000U и готова предложить в качестве основы установку процессора вплоть до модели Ryzen 7 4800U, оснащенной 8 ядрами, 16 потоками и работающей на частоте до 4,2 ГГц. Компания предлагает оснастить компактный неттоп двухканальной оперативной памятью DDR4-3200 объемом до 64 Гбайт. Графические возможности системе обеспечивает встроенна ...>>

Дельфины контролируют свое сердцебиение 01.12.2020

Ученые из испанского Фонда океанографии заявили о том, что дельфины способны контролировать свое сердцебиение. Перед нырком они могут его замедлить, причем делают они это "осознанно", в зависимости от того, насколько долгим планируется погружение. В ходе исследования ученые проводили эксперименты с тремя содержащимися в неволе бутылконосыми дельфинам-афалинами. Их заранее научили задерживать дыхание: по команде человека они переставали дышать на короткое, долгое или же произвольное время. Исс ...>>

Складной УФ-стерилизатор 30.11.2020

Производитель электроники и аксессуаров Moshi запустил на Kickstarter оригинальную кампанию в духе нашего времени. Компания разработала складной УФ-стерилизатор, который можно носить с собой и использовать для дезинфекции мелких предметов. По размерам устройство чуть меньше листа A4 и в сложенном виде имеет толщину всего 2 см. Чтобы подготовить стерилизатор к работе, нужно его разложить и подключить к сети через USB-C. Внутрь поместится любой смартфон, очки, ручки и тому подобная мелочь. При ...>>

Жизнь в космосе вызывает генетические изменения 30.11.2020

Генетические изменения могут быть причиной многих патологий, наблюдающихся у астронавтов, в том числе проблем со зрением и кровотоком. Эксперимент по изучению влияния гравитации на ДНК разработали ученые из Университета Эксетера (Великобритания). Исследователи обнаружили, что особенно сильному воздействию в космосе подвергаются клетки нервной системы, нейроны. В последнее время в научных изданиях появляется все больше материалов о том, как долговременное пребывание в космосе может отобрази ...>>

Самое маленькое запоминающее устройство 29.11.2020

Инженеры из США и Великобритании создали самое маленькое атомное устройство для хранения данных. Его производительность в сто раз выше, чем у современных флеш-накопителей, сообщает пресс-служба Техасского университета в Остине (США). Новое устройство ученые назвали "атомристером" (соединив слова "атом" и "мемристор"). В качестве основного наноматериала они использовали дисульфид молибдена (MoS2). Ранее исследователи создали аналогичное устройство, уменьшив его толщину до одного атомного слоя. ...>>

Случайная новость из Архива

Кошка с собакой: секреты гармонии 08.10.2008

Зоопсихологи из Тель-авивского университета (Израиль) обследовали 170 семей, в которых держат и кошку и собаку.

В двух третях домов между домашними любимцами установились дружеские отношения, в четверти - безразличие, и менее чем в десятой части бывают драки. Гармоничные отношения между животными наиболее вероятны в тех случаях, когда кошка появилась в доме первой. Ее возраст при первом знакомстве составлял менее полугода, а собаки - менее года.

Как обнаружили исследователи, живущие вместе кошка и собака постепенно начинают понимать "язык" друг друга. Например, если собака виляет хвостом, это означает, что она дружески настроена, а у кошки движения хвостом из стороны в сторону означают раздражение.

В 45 квартирах из 170 проводили видеонаблюдение, и оно показало, что в 80% случаев животные правильно понимают друг друга.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов