Выход на сушу стоил позвоночным способности к регенерации

3812

Переселение позвоночных из воды в наземно-воздушную среду жизни стало поворотным моментом в истории биосферы, передает Kazpravda.kz со ссылкой на Naked-science.ru

Фото: © A. Koomar et al., 2007, Science

Однако этот эволюционный скачок имел и серьезные побочные эффекты: он привел к потере способности восстанавливать потерянные части тела рептилиями, птицами и млекопитающими. В новой статье биологи рассмотрели генетические и эволюционные аспекты освоения суши и выяснили, что резкое ослабление регенерации стало своеобразной «расплатой» за адаптации животных к другой среде.

Большую часть своей истории жизнь на Земле в действительности была исключительно «жизнью в воде». Ситуация начала меняться лишь в начале палеозойской эры, когда на суше показались первые примитивные растения — потомки зеленых водорослей, грибы и беспозвоночные вроде скорпионов.

Хордовые, а точнее — животные с позвоночником, выбрались на берег заметно позже, когда там уже была некоторая компания. Первые следы позвоночных на суше оставили «рыбоноги» (fishapod) вроде тиктаалика, переходного звена между рыбами и амфибиями.

Позднее именно позвоночные стали самыми крупными животными наземно-воздушной среды жизни и ключевым компонентом ее экосистем. От первопроходцев-земноводных (или амфибий) произошли рептилии, а затем млекопитающие и птицы. Однако господство позвоночных на суше обернулось для них утратой: они намного хуже регенерируют, чем так называемые анамнии (низшие позвоночные) и многие беспозвоночные.

Действительно, рыбы и амфибии с легкостью и довольно быстро отращивают крупные части своего тела в случае потери — скажем, если их кто-то откусил. Например, аксолотль может восстановить после ампутации конечности, сердце и даже головной мозг.

Совсем другое дело — рептилии и тем более птицы с млекопитающими. Есть лишь отдельные исключения вроде ящериц, способных к регенерации хвоста после утраты, в том числе намеренного отбрасывания. Остальные же наземные позвоночные (амниоты) не могут вернуть себе даже потерянный палец. Их возможности к самовосстановлению ограничены заживлением ран и «отращиванием» отдельных органов, например печени.

Ученые из ИБХ РАН и РНИМУ — авторы новой публикации в журнале Biology Reviews — решили выяснить, как связана потеря регенеративных способностей со сменой среды жизни. Исследователи предположили, что те резко снизились из-за появления у позвоночных новых признаков, которые были важнее для освоения суши: усложнения иммунитета, ороговения поверхности кожи, перехода к теплокровности (гомойотермии), а также увеличения размеров тела.

Эволюционная перестройка отразилась на геномах животных: они потеряли множество генов и регуляторных областей ДНК (энхансеров), которые помогали их предкам. Теперь такие ограничения зафиксированы в геномах высших позвоночных, включая человека.

Ученые отметили, что животные разучились восстанавливать свой организм заметно раньше, чем растеряли нужные для этого гены. В общей сложности таких около 150 — у рыб и амфибий они нужны для ранней стадии регенерации, которая начинается сразу после травмы. В отличие от генов, которые включаются позднее, ранние гены регенерации не влияют на эмбриональное развитие организма, так что их удаление не привело к фатальным для животных последствиям.

Из новой статьи также следует, что самый перспективный способ восстановить конечность у человека — для начала создать ее эмбриональный зачаток. Его можно получить на основе индуцированных стволовых клеток с помощью тканевой инженерии. В дальнейшем такая «заготовка» должна вырасти в полноценную руку или ногу.

Популярное

Все
Дорога всегда прокормит
За силу духа
Воплощают на деле бизнес-идеи
Что нужно молодым ученым для реализации потенциала?
К числу пассажиров аэропорта Алматы добавился ноль
Ученые NU разработали качественный онлайн-переводчик
«Горит пятно простого кумача над обгорелым куполом Рейхстага...»
Друзья-казахи называют его Серикбай
Обучение через игру внедряет креативный педагог
Родом из Казахстана
Не надо усложнять!
Жизнь на грани невозможного
Начался сезон лавин
Закон Республики Казахстан
URKER: история успеха
Повысить статус и полномочия сельских акимов
На первом аграрном форуме чествовали лучших
Приоритетной задачей остается исполнение социальных обязательств
Мужчины, помогайте женщинам!
Газ пришел в аулы Кокарал и Енбекши
Студентов, пенсионеров и домохозяек в РК освободят от обязательного декларирования доходов
Арест, штрафы и лишение прав: участников беспредельного кортежа наказали в Конаеве
Какой будет погода этой зимой в Казахстане
Экологическая акция «Сдавай пакет – спасай планету!» прошла в Петропавловске
14-летняя тяжелоатлетка из Талдыкоргана стала чемпионкой РК среди взрослых
Глава государства посетил выставку сельхозтоваропроизводителей
Кызылординский рис: от поля до стола
Общественный контроль не помешает
Год большой работы и серьезных наград
Дружба – мотив серьезный
Эволюционирует «ныряющая» нить
Казахстанских водителей предупредили о новом способе мошенничества
Майк Тайсон ударил Джейка Пола на финальной дуэли взглядов
АПК должен стать одним из основных драйверов экономического роста
Полный текст выступления президента на первом Форуме работников сельского хозяйства
Спрос на автогаз превышает предложение
Ерлан Карин встретился с делегацией Вьетнама
Путешествие длиною в жизнь
Токаев назначил ряд послов
Миссия – создавать учебники
Казахской государственности – 12 веков, 12 столетий
Водителя арестовали из-за стикера на госномере в Жамбылской области
Второе рождение трассы
Продукцию из четырех областей везут на очередную ярмарку в Астану
Премий для госслужащих больше не будет
Реконструкция близится к завершению
Пассажир в Шымкенте – «заяц» поневоле?
Директоров школ и завучей в Караганде лишили доплаты
Чеченка с казахской душой
Ставки по депозитам населения снижаются – аналитики
Этот день изменил судьбу
Какой должна быть новая концепция национальной истории
Восстановить утраченную популяцию куланов в Костанайской области пытаются ученые
В Казахстане утвердили нормы потребления тепловой энергии
До золота рукой подать
Метель и гололед прогнозируются в Казахстане до пятницы
Последняя в этом году сельскохозяйственная ярмарка проводится в Астане
Больничный теперь не подделаешь
Резкое похолодание ожидается в Казахстане в эти выходные
Президент прибыл с рабочим визитом в Казань

Читайте также

Что нужно молодым ученым для реализации потенциала?
Генетические тесты: гадание или наука
Новый способ подслащивания помидоров нашли китайские ученые
На Хайнане вырастят сельхозпродукцию из побывавших на орбит…

Архив

  • [[year]]
  • [[month.label]]
  • [[day]]