Биологи из Великобритании исследовали механизмы самоампутации у морских звезд. Во время экспериментов подопытные теряли от трех до четырех конечностей, сохраняя при этом жизнедеятельность. Ученые обнаружили вещество, запускающее этот процесс и обеспечивающее выживание беспозвоночных.
За тысячи лет развития животные создали различные методы защиты от хищников: кто-то научился бегать быстро, кто-то выработал панцирь, а некоторые умеют притвориться мёртвыми. автотомияЭто означает отделение своей конечности. Такая мера можно назвать небольшой потерей, так как организм, пусть и становится менее полноценным после самоампутации, всё же не умирает, а некоторые существа способны восстановить конечность.
Хорошо известен пример ящериц, которые отбрасывают хвост при попытках его схватить, но существуют и другие способы выживания. К ним относятся похожие на пауков хионеи, активные в зимний период. могут лишатьСебя лап, когда те слишком замерзают, — таким образом кристалл льда не попадает в тело. Иглистые мыши сбрасывают часть своей кожи, чтобы скрыться от хищника, а потом регенерируют ее вместе с волосяными луковицами.
Морские звёзды некоторых видов отделяют конечности при раздражении одной из них. Биологи знают, какие мышцы участвуют в этом процессе и при каких условиях срабатывает автотомия, но механизм на уровне нейронов оставался загадкой до недавнего времени.
Учёные из Великобритании проверили, как действует среда на красную морскую звезду. Asterias rubensВ результате выяснили, какой нейропептид делает животное «безруким». опубликован в журнале Current Biology.
На красных астериасах проводят опыты из-за способности этого беспозвоночного регенерировать конечности. Ученые секвенировали геном этой морской звезды и выделили два нейропептида: ArSK/CCK1 и ArSK/CCK2. Вещества тормозят пищевое поведение и отвечают за втягивание и сокращение желудка. У других животных вещества того же типа… связаны с тревогой, паникой и стрессом.
В новом эксперименте биологи ввели 33 звёздам раствор с пептидами и наблюдали, будут ли звезды запускать автотомию рук. 54 контрольным звёздам вводили воду, и ничего не происходило. Пептид ArSK/CCK2 не дал никакого эффекта, но на ArSK/CCK1 подопытные среагировали активно: две звезды отбросили по одной руке, одна — три, ещё две — четыре конечности, став однорукими.
В другом эксперименте исследователи имитировали нападение чайки на морских звезд, сжимая конечности беспозвоночных, когда часть тела находилась в воде.
Чем ближе к телу было место зажима, тем чаще происходил разрыв конечности при активации автотомии. Дополнительная инъекция нейропептида ArSK/CCK1 усилила этот эффект — разрыв в средней части конечности случался чаще. Одна морская звезда отсекла руку менее чем за секунду, когда та была зажата у кончика. Остальным требовалось в среднем 303,4 секунды.
В областях разрыва специалисты выявили особенности, которых не наблюдалось в других частях конечности. Там находится маловолокнистая область, обрамлённая полосой мышц. Авторы статьи проанализировали её строение и обнаружили нервные волокна, реагирующие на нейропептид ArSK/CCK1. Это значит, что выделение этого вещества запускает процесс саморазрушения.
Исследование освещает увлекательный аспект биологии морских звезд и открывает путь к изучению регенеративного потенциала других животных, включая людей. Понимание секретов самоампутации морских звезд позволит глубже проникнуть в механизмы регенерации тканей и разработать новые методы лечения повреждений конечностей. отметил соавтор исследования Морис Р. Элфик.