Ученые смоделировали деление плоских червей

Планарии (cемейство плоских червей) – гермафродиты, но при половом размножении сами себя не оплодотворяют, а касаются друг друга брюшками, передавая мужские половые клетки в женскую половую систему партнера. Кроме того, у планарий есть бесполый способ размножения. Взрослая особь разрывает себя на две части поперек; одной половинке достается голова, другой – хвост. Примерно за неделю обе части регенерируют, и из каждой получается новое животное. Механикой этого процесса натуралисты интересовались еще в конце XIX века, но разобраться в нем не получалось. Дело в том, что планарии прекращают процесс деления, когда их тревожат – неважно, светом или механически.

Биологи из Калтеха (Сан-Диего) сняли размножение пресноводных планарий Dugesia japonica на видео. Это позволило разобраться в биомеханике процесса, разделить его на стадии и создать компьютерную модель, на которой виртуальный червь делится, дергается и рвется пополам, укладываясь в те же сроки, что и живая планария.

Сначала планария формирует нечто вроде «талии» – сужение на произвольном участке тела. Затем начинается фаза пульсации: части планарии, разделенные «талией», поочередно сокращаются. В итоге узкое место не выдерживает механической нагрузки и рвется. Оказалось, что участок, на котором образуется «талия», можно предсказать: его расположение зависит от сиюминутных изменений в распределении вещества в теле червя и от геометрии места, в котором планария решила заняться бесполым размножением, в том числе от соприкосновения с сородичами.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.