Ученые объяснили способности морских огурцов менять жесткость — Naked Science
4 минуты
Редакция

Ученые объяснили способности морских огурцов менять жесткость

Голотурии способны за несколько секунд сделаться твердыми или полужидкими. Британским биологам удалось понять, как это происходит на молекулярном уровне.

stichopuschloronotus1
©Wikipedia

Иглокожие голотурии, или просто морские огурцы, – древние и до сих пор широко распространенные жители морей. Одной из интересных особенностей этих животных является способность быстро становиться жесткими или размягчаться в полужидкое желе, в зависимости от обстоятельств. Это обеспечивается изменениями уникальной «изменчивой коллагеновой ткани» (Mutable Collagenous Tissue, MCT). В ее основе лежат тяжи того же прочного структурного белка, который имеется в соединительных тканях большинства других животных.

Коллаген – самый распространенный белок млекопитающих, составляющий более четверти массы белков нашего организма. Из него образованы волосы и шерсть, копыта и перья. Длинные нити коллагена скручиваются в фибриллы, скрепляясь ковалентными связями. Более крупные структурные единицы образуются с участием других белков и гликопротеинов. В зависимости от особенностей устройства ткань получается более эластичной, как в коже, или более твердой, как в суставах. Но только морские огурцы и их коллагеновая ткань может менять твердость «на лету».

Эти быстрые изменения запускаются по команде нервной системы животного, но их механизм оставался неизвестным. Лишь недавно в журнале PNAS была опубликована статья Химадри Гупты (Himadri Gupta) и его коллег из Лондонского университета королевы Марии, которые выяснили, как именно голотуриям удается регулировать свою жесткость, которая, по данным измерений, может меняться в 50 раз за несколько секунд.

С помощью рентгеноструктурного анализа ученые наблюдали молекулярную структуру ткани МСТ при переходе из одного состояния в другое. Это позволило показать, что структура самих коллагеновых фибрилл при этом остается постоянной. Все происходит за счет быстрого присоединения или, наоборот, отсоединения «сопутствующих» белков и гликопротеинов, которые связывают фибриллы в более крупные структуры.

©Jingyi Mo et al., 2016

Ученые надеются, что описанный ими механизм найдет применение в искусственных материалах новых поколений, композитах для медицинской техники и роботов, способных быстро менять форму, адаптируясь под текущую задачу.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сегодня, 13:30
5 минут
Денис Гордеев

Объект K2-25b практически полностью состоит из ядра, а его газовая оболочка очень тонкая. Как так получилось — загадка для ученых.

10 часов назад
5 минут
Мария Кривоченко

Исследование ученых из США показало, что повышение температуры и накопление парниковых газов повлияли на деревья: они стали быстрее расти и поглощать больше углекислого газа. Специалисты считают, что количество лесов в ближайшие десятилетия будет увеличиваться, но экстремальная экологическая обстановка может нарушить этот процесс.

Позавчера, 21:19
5 минут
Мария Кривоченко

Попав в пасть лягушки, жуки обычно погибают. Хотя земноводные не могут перемолоть их зубами, как это делают млекопитающие, желудочный сок разъедает большинство насекомых. Однако водолюбы смогли выжить и выбраться наружу через кишечник без повреждений.

3 августа
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

2 августа
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

2 августа
35 минут
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: