Эксперименты по отсечению рук у морских звезд раскрыли механизм отбрасывания конечностей
Британские биологи решили разобраться, какой нейронный механизм стоит за самоампутацией у морских звезд. Для этого исследователи провели несколько экспериментов, во время которых подопытные теряли по три и даже четыре конечности, оставаясь однорукими. В результате ученые выяснили, какое вещество запускает этот процесс и помогает беспозвоночным выживать.
Животные за тысячелетия эволюции изобрели множество способов спасения от хищников. Одни научились быстро бегать, другие нарастили панцирь, третьи придумали притворяться мертвыми и так далее. Удивительный механизм избегания смерти — автотомия, то есть отсечение собственной конечности. Это можно назвать малой жертвой, поскольку организм хотя и становится неполноценным в результате самоампутации, но не погибает, а у некоторых существ конечность может вырасти заново.
Хорошо известен пример ящериц, которые отбрасывают хвост, если кто-то его хватает, но существуют и более оригинальные стратегии выживания. Похожие на пауков и активные зимой хионеи могут лишать себя лап, когда те слишком замерзают, — так в тело не попадают кристаллы льда. Иглистые мыши сбрасывают часть своей кожи, чтобы сбежать от хищника, а затем регенерируют ее вместе с волосяными луковицами.
Отсекать собственные конечности умеют и морские звезды — некоторые виды делают так при раздражении одной из рук. Биологи знают, какие мышцы за это отвечают, в каких условиях срабатывает автотомия, но нейронный механизм до недавнего времени был неясен.
Исследователи из Великобритании решили в этом разобраться и провели эксперимент с морской звездой вида красный астериас (Asterias rubens). В результате они выяснили, какой нейропептид делает животное «безруким». Отчет об этом опубликован в журнале Current Biology.
На красных астериасах часто ставят опыты, поскольку это беспозвоночное способно регенерировать утраченные конечности. Ранее ученые секвенировали геном этой морской звезды и выделили два нейропептида: ArSK/CCK1 и ArSK/CCK2. Они 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 особям раствор с этими пептидами и смотрели, будут ли они запускать автотомию рук. Контрольным звездам (их было 54) вводили воду, и ничего не происходило. Никакого эффекта не дал и пептид ArSK/CCK2, но на ArSK/CCK1 подопытные среагировали активно: две звезды отбросили по одной руке, одна отбросила три, еще две — четыре конечности, так что они стали однорукими.
В другом эксперименте исследователи сымитировали нападение чайки на морских звезд. Они зажимали конечности беспозвоночных, когда часть тела была в воде.
Выяснилось, что чем ближе к телу было место зажима, тем чаще срабатывала автотомия. Инъекция дополнительного нейропептида ArSK/CCK1 усилила этот эффект — разрыв в средней части конечности случался чаще. Одной морской звезде хватило чуть больше секунды, чтобы отсечь себе руку, когда та была зажата у кончика. Остальным требовалось в среднем 303,4 секунды.
В участках разрыва ученые выявили некоторые особенности, которых не было в других частях конечности. Там расположена маловолокнистая область, которую со стороны тела окружает полоса мышц. Авторы статьи проанализировали строение этой ткани и обнаружили в ней нервные волокна, которые реагируют на нейропептид ArSK/CCK1. Говоря иначе, секреция этого вещества запускает процесс автотомии.
«Это исследование не только раскрывает интересный аспект биологии морских звезд, но и открывает двери для изучения регенеративного потенциала других животных, включая человека. Расшифровав секреты самоампутации морских звезд, мы надеемся углубить наше понимание регенерации тканей и разработать инновационные методы лечения повреждений конечностей», — отметил соавтор исследования Морис Р. Элфик.
Telegram 
Дзен 
VK Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
Психопатия — пугающее расстройство личности, оно ассоциируется с безжалостностью, жестокостью, агрессией и насилием. Неудивительно, что самая большая концентрация выявленных психопатов наблюдается в тюрьмах, где каждый 25-й заключенный демонстрирует высокий уровень психопатии. Помимо социальных проблем, эта болезнь наносит обществу материальный ущерб, достигающий сотен миллиардов долларов в год.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии