Трихоплаксы – это древние многоклеточные животные, сохранившиеся и поныне. Несмотря на отсутствие нервной системы, эти микроскопические организмы проявляют сложное поведение. Этому способствуют сложные процессы межклеточного взаимодействия, осуществляемые посредством специальных сигнальных молекул. Ученые изучают этих животных, чтобы разобраться в фундаментальных механизмах, определяющих поведение. О наблюдениях за этими живыми реликтами рассказали в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН участникам студенческого тура «Научной России», который состоялся 10 октября.
В Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН действует самая крупная в стране группа, занимающаяся изучением трихоплаксов. Ею руководит научный сотрудник лаборатории клеточной нейробиологии обучения, кандидат биологических наук Дарьи Юрьевны Романовой. В рамках проекта РНФ «Геномные и клеточные основы поведения у безнервных животных» проводятся научные исследования».
Исследование трихоплаксов представляет значительный интерес для фундаментальной науки, поскольку открывает ученым возможность обратиться к истокам эволюции поведения и выяснить, какие механизмы позволяют животным демонстрировать сложные реакции без мозга и нейронов. В перспективе, возможно, искусственное воссоздание подобных реакций позволит разработать «синтетический мозг».
Д.Ю. Романова рассказала студентам о разных видах реакций на окружающие условия, проявляемых трихоплаксами. Например, ученые установили, что эти создания реагируют на свет, тепло, активно избегают места, где столкнулись с опасностью.
«В качестве примера социального пищевого поведения трихоплаксов можно привести следующее: при избытке корма животные предпочитают оставаться вместе после вегетативного деления. Образование таких скоплений связано с повышением энергоэффективности. Это обусловлено тем, что в составе группы трихоплаксы выделяют больше ферментов на питательный субстрат, что позволяет им перерабатывать больше пищи и, распределяя ее, более эффективно поддерживать свою жизнедеятельность», — отметила Д.Ю. Романова.
Еще одно любопытное открытие, сделанное исследователями, касается размножения трихоплаксов. Помимо обычного вегетативного размножения, заключающегося в делении на две примерно одинаковые части, в исключительных случаях от этих животных могут отделяться небольшие дочерние особи, которые в научной литературе получили название «бродяжки». Специалисты из группы Д.Ю. Романовой заметили, что иногда такая маленькая особь может некоторое время оставаться «под» материнским организмом, двигаясь вместе с ним. Считается, что таким образом трихоплаксы оберегают свое потомство. Исследователи даже предположили, что в процессе такого совместного перемещения родительская особь может «передавать» опыт дочерней.
Ученые также отметили, что трихоплаксы обладают сложной системой иммунной защиты. Внутри клеток этих животных живут симбиотические бактерии, которые при определенных обстоятельствах могут стать причиной заболевания. Для борьбы с ними организм заключает патогены в верхний слой своего тела, формируя вокруг них специальную структуру, после чего удаляет их в окружающую среду.
В рамках студенческой экскурсии участники посетили лабораторию, где содержится институтская коллекция трихоплаксов, насчитывающая на данный момент приблизительно 1,4 тысячи экземпляров. Также специалисты поделились с молодыми людьми информацией о биохимических принципах и эволюции нервной системы.
Материал создан при содействии Министерства науки и высшего образования Российской Федерации