Это Дарья Фролова из команды спецпроектов МТС Диджитал. Сегодня поговорим о скилах, которые освоила живая природа. Однажды я наблюдала, как у аксолотля моей подруги отросла утраченная конечность. Выглядело впечатляюще, ведь это реальность, а не фильм о Дэдпуле. А вот гребневики ничего общего с грибами и медузами выдают штуки еще поинтереснее, чем аксолотли. Эти странные существа не только умеют восстанавливать части тела, но и в случае сильных повреждений сливаются с другими особями своего вида и таким образом выживают.
Не просто древние, а очень древние
Гребневики, или Ctenophora, — класс морских беспозвоночных животных, который насчитывает около 100 видов. Их можно спутать с медузами из-за внешней схожести, но между ними нет ничего общего. Эти древние обитатели океанов и морей отделились от общего древа жизни примерно на 100–200 миллионов лет раньше, чем медузы, гидры и другие кишечнополостные. То есть они не просто древние, а очень древние.
Представители Ctenophora передвигаются в воде при помощи ресничек, или целий, расположенных вдоль тела и образующих гребни. Отсюда пошло и их название — гребневики. Целии двигаются скоординированно, создавая волнообразные движения и позволяя животным перемещаться. Именно реснички животных создают световые эффекты. У медуз же механизм передвижения основан на другом принципе: они сокращают свое тело, выбрасывая воду из полости, и так создают тягу.
Одна из самых впечатляющих способностей гребневиков — биолюминесценция: они могут светиться в темноте за счет специальных клеток-фотоцитов. Особенно хорошо она развита у глубоководных видов — так гребневики отпугивают хищников и одновременно привлекают добычу.
Некоторые виды гребневиков обитают в поверхностных слоях воды, но наблюдать за ними и изучать их — задача не из легких. Беспозвоночные настолько хрупкие, что при попытках поймать их получают травмы. Выжить после такого умудряются немногие.
Миссия — спастись от смерти
Биолог Кей Джокура (Kei Jokura), работавший с гребневиками в Лаборатории морской биологии в Вудс-Хоуле, заметил необычную особь среди своих протеже из аквариума. Она выделялась размером: гребневик был в два раза больше обычных. А при более внимательном рассмотрении оказалось, что у него две пищеварительные системы.
Давно известно, что эти желеобразные существа обладают способностью к регенерации. Но в этом случае процесс восстановления, по-видимому, пошел необычным путем: один гребневик сросся со своим собратом — и получились морские сиамские близнецы.
Ученый и его команда решили проверить, так ли уникально это явление или для этих организмов слияние — нормальный процесс. Джокура и его команда отобрали 10 пар здоровых на вид гребневиков, провели несколько операций (отсекли у каждой особи часть лопасти) и разместили их близко друг к другу.
«Мы оставили особям минимум места для движения, так что между ними оставался небольшой зазор. Постепенно мы наблюдали, как этот зазор сокращался, и в конце концов особи соприкоснулись друг с другом», — прокомментировал Джокура.
Сначала слились мембраны и эпидермальные части. Потом настал черед нервной системы. «Нервы соединились, мышечные сокращения начали синхронизироваться. Через 30 минут синхронизация достигла 50 процентов, а через два часа они были полностью едины», — объяснил руководитель исследовательской группы. Реакция на механическую стимуляцию одной лопасти вызывала сокращение всего, ставшего общим, тела. Это позволило ученым сделать вывод о полном слиянии нервных систем.
Пищеварительные органы тоже объединились: кормление через один рот приводило к распределению пищи в обе системы. Несмотря на это, контроль за выделительными процессами остался независимым: продукты жизнедеятельности выводились через два канала в разное время.
Из 10 пар, участвовавших в эксперименте, слились и выжили девять. Исследователи предположили, что у гребневиков нет механизма аллораспознавания, то есть они не способны отличать свои клетки от чужих. Теперь следующий шаг — выяснить, могут ли срастаться особи разных видов.
Похожие кейсы слияний
Эксперименты проводились с гребневиком, известным как морской грецкий орех (Mnemiopsis leidyi). Похожее слияние наблюдали у другого вида гребневиков — черноморской плевробрахии. В этом случае объединение происходило без полной интеграции: реакции двух плевробрахий оставались несогласованными, и каждая частично сохраняла свою самостоятельность. Возможно, способность к полному слиянию присуща не всем видам гребневиков.
Другие морские организмы, например сальпы, умеют «сливаться» в колонии из десятков и сотен «юнитов». Но этот процесс отличается от объединения в единое целое гребневиков: сальпы в колонии остаются автономно функционирующими особями в рамках естественного цикла размножения.
Исследование гребневиков открывает новую главу в биологии и может иметь далеко идущие последствия для регенеративной медицины. Уже сейчас биологи исследуют возможность применения этих механизмов для создания биоимплантатов и искусственных органов. Но пока что это только начало долгого пути.
Автор: Darya_Frolova
