Ученые показали, что физическая активность помогает подвижным личинкам актиний Nematostella vectensis принять ту форму тела, которая будет наиболее выгодной, когда они станут взрослым сидячим полипом. Однако строение мышц и гидроскелета не позволяет актиниям развиваться и двигаться одновременно, поэтому наиболее подвижные личинки взрослеют дольше всех.
Стадии развития Nematostella vectensis/ © Ikmi group/EMBL and ALMF
Активный образ жизни помогает нам некоторым образом контролировать форму собственного тела. Однако могли ли то же самое делать наши далекие предки? Чтобы ответить на этот вопрос, ученые из Европейской молекулярно-биологической лаборатории исследовали актиний — примитивных водных многоклеточных, относящихся к типу кишечнополостных. Результаты их работы опубликованы в журнале Current Biology.
Оказывается, для актиний Nematostella vectensis очень важен активный образ жизни, особенно в момент превращения из плавающей личинки в сидячий полип. Эта метаморфоза характерна для многих кишечнополостных, в том числе медуз и кораллов. Тело актиний поддерживает гидроскелет: с помощью мышц они регулируют давление воды внутри организма и используют гидравлику для передвижения.
Ученые использовали оптическую когерентную микроскопию для отслеживания движений актиний и последующего построения 3D-модели их тела. В процессе развития личинки N. vectensis соблюдают определенную схему движений, придающую их телу ту форму, которая будет наиболее выгодна, когда они станут полипами. Чтобы увеличить свой размер, актинии надуваются, забирая воду из окружающей среды. Это локальное расширение, вызванное давлением, помогает им растягивать ткани, превращаясь из яйцеобразной личинки в более вытянутый полип.
При этом все личинки N. vectensis естественным образом делятся на две группы: медленно и быстро развивающиеся. Чем активнее личинки, тем дольше они развиваются. То есть актинии не могут одновременно использовать свой гидроскелет для движения и развития. Давление, создаваемой мышечной гидравликой актиний, может регулировать ремоделирование тканей во время превращения либо обеспечивать личинкам активное движение, но не выполнять обе функции одновременно.
Поскольку многоклеточные животные впервые появились именно в водной среде, ученые полагают, что первые из них, вероятно, так же, как современные актинии, использовали гидроскелет для управления как развитием, так и поведенческими реакциями.
