НАУКА

Вчені пояснили, як медузи можуть відрощувати щупальця

Поширити:

Здається, у медуз не так вже й багато всього відбувається. Це желатинові згустки, які не мають ні мозку, ні серця, ні крові, і часто залежать від того, куди їх занесуть океанські течії.

Але це не означає, що вони прості. Зовсім ні. Вони надзвичайно ефективні, що робить їх однією з найуспішніших груп тварин на планеті.

Одним із ключів до цього успіху є їхні щупальця – довгі вусики, які обплутують здобич, доставляючи паралізуючі токсини, що дозволяють медузі спокійно перетравлювати їжу. Якщо з цими щупальцями трапляється щось недобре, медуза може просто відростити їх за дуже короткий проміжок часу.

Вивчаючи крихітну, розміром з ніготь, медузу Cladonema pacificum, група дослідників на чолі з біологом Сосуке Фудзіта з Токійського університету нарешті розкрила клітинні механізми, що стоять за цим дивовижним актом зцілення.

Ключем до регенерації, від комах до хребетних тварин, таких як саламандри, є скупчення клітин під назвою бластема. Тепер ми знаємо, що медузи частково вирощують свою бластему з тканин, які називаються репаративно-специфічними проліферативними клітинами; стовбуровими клітинами, які активно ростуть і діляться, але ще не диференціюються. Вони дуже схожі на стовбурові клітини в тому, що можуть ставати тим, що потрібно їхньому хазяїну.

Читайте також:  Українців попередили про небезпеку гігантської хмари сонячної плазми, що летить до Землі
Вчені пояснили, як медузи можуть відрощувати щупальця

Серія зображень, що демонструють процес регенерації щупальця, від ампутації до 72 годин потому. (Сосуке Фудзіта, Токійський університет)

“Важливо, що ці стовбурові проліферативні клітини в бластемі відрізняються від резидентних стовбурових клітин, локалізованих в щупальцях”, – говорить біолог Юічіро Накаджіма з Токійського університету. “Репаративно-специфічні проліферативні клітини в основному сприяють формуванню епітелію – тонкого зовнішнього шару – новоутвореного щупальця”.

Щоб визначити, як медуза робить те, що вона робить, дослідники обережно видалили щупальця, дочекалися початку процесу регенерації, потім піддали евтаназії і препарували тварин, використовуючи різні барвники для маркування різних клітин.

Медузи насправді мають стовбурові клітини, які постійно знаходяться в щупальцях і біля них. Це клітини, які ще не мають визначеної функції і можуть перетворитися на будь-який тип клітин, який потрібен організму. Вони використовуються для постійного обслуговування та ремонту тіла медузи протягом усього її життя.

Читайте також:  Побачити можна вже зараз: до Землі наблизиться величезна комета

Однак репаративно-специфічні проліферативні клітини з’являються лише тоді, коли медуза травмується – вони специфічні для відновлення та регенерації пошкоджених частин тіла. Це схоже на репаративні клітини, знайдені у саламандр, які розвиваються з двосторонньою симетрією, на відміну від дивного, радіального розвитку медуз.

Вчені пояснили, як медузи можуть відрощувати щупальця

Резидентні стовбурові клітини (зелені) і проліферативні клітини (червоні) в регенеруючому щупальці медузи. (Сосуке Фудзіта, Токійський університет)

“У цьому дослідженні наша мета полягала у вивченні механізму утворення бластем, використовуючи щупальце кишковопорожнинної медузи Cladonema в якості регенеративної моделі у небілатеральних”, – пояснює Фудзіта.

“Враховуючи, що репаративно-специфічні проліферативні клітини є аналогами обмежених стовбурових клітин у кінцівках двостулкових саламандр, ми можемо припустити, що утворення бластеми репаративно-специфічними проліферативними клітинами є спільною рисою, незалежно набутою для регенерації складних органів і придатків у процесі еволюції тварин”.

Саламандри і медузи дуже відрізняються одна від одної; останній спільний предок між медузами і двостулковими жив сотні мільйонів років тому, і різні шляхи еволюції очевидні. Це означає, що дуже цікаво знайти спільний механізм репарації в обох; це може свідчити про якусь конвергентну еволюцію, коли дуже різні організми незалежно розвивають схожі риси.

Читайте також:  Ingenuity виконав 51-й політ на Марсі та сфотографував ровер Perseverance

Чого ми наразі не маємо, так це інструментів, щоб з’ясувати, як репаративно-специфічні проліферативні клітини з’явилися у медуз. Це дуже важливий наступний крок, кажуть дослідники, адже він може допомогти нам з’ясувати, як надати людині здатність до регенерації частин тіла.

“Зрештою, – каже Накадзіма, – розуміння механізмів утворення бластем у регенеративних тварин, включаючи медуз, може допомогти нам визначити клітинні та молекулярні компоненти, які покращують наші власні регенеративні здібності”.

+1
0
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0