Выход на сушу стоил позвоночным способности к регенерации

4692

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
Fortebank покупает Home Credit Bank
Как интернет-мошенники обходят блокировки?
Неугасимое пламя души
Важно быть полезной
Для сайгаков определена безопасная доля изъятия
Таңба-тұмар – семейная реликвия казахов
Награды тем, кто всегда в центре событий
Казахстан заинтересовался покупкой 500 тысяч коз из Монголии
На сцене «Астана Опера» – балет-феерия «Спящая красавица»
Красные машины и каска из металла
Растет достойная смена
Политическая воля и законодательные шаги
Лето с пользой и удовольствием
С новосельем поздравили героев Паралимпиады
В Павлодаре выявлены грубые нарушения в работе филиала Национального центра экспертизы
Дети – наш приоритет
Возьмите меня в газету!
Так писали историю
Цифровизация и искусственный интеллект должны стать приоритетами для ЕАЭС
Верность любимому делу
День столицы: сколько дней отдохнут казахстанцы в начале июля
Алматинцев предупредили о неспокойной ночи
Закон Республики Казахстан
В Актобе построен новый завод по производству агрохимикатов
В Улгили выпускают стекло жамбылской закалки
День полиции отмечают сегодня в Казахстане
Дожди с градом обрушатся на Казахстан
Свыше полумиллиона алматинцев посетили ярмарки выходного дня с начала года
В Алматы вырос поток иностранных туристов
Эти стены хранят вековую историю
Совбез ООН собрался на экстренное заседание
Президент подписал закон об амнистии к 30-летию Конституции РК
Ураган не щадил никого
Факты двойных оплат за штрафы выявили в Павлодарской области
Еще 145 офицеров выпустила Академия гражданской защиты МЧС РК
20 лет без паспорта прожила казахстанка
ИИ возвращает кошек домой
Минторговли разъяснило введение минимального уровня цен на муку, яйца, масло
Способность противостоять коррупции должна стать нормой
Двум казахстанцам вернули зрение путем трансплантации роговицы
Новая трикотажная фабрика работает на полную мощность
В Семее суд вынес решение о сносе 12 новых жилых комплексов
В Костанайской области строится завод по производству автокомпонентов
Антикор отреагировал на жалобы водителей фур в Актюбинской области
Алматинские врачи столкнулись с редчайшей патологией в мире
Назначен новый министр обороны Казахстана
Аграрии Туркестанской области собирают первый урожай арбузов
Закон и Порядок – основа созидания Справедливого Казахстана
В Атырауской области начался прием заявок на льготную ипотеку для медиков
Жителя области Жетісу пожизненно лишили водительских прав
Новый завод открыли в Атырау
Годовая мощность ветряной станции в Жезказгане составит 330 млн кВт·час
Новый рекреационный парк открыли в Сатпаеве
В Приаралье появится сеть метановых автозаправок
В Жезказгане построят современный Дворец школьников
В Уральске реконструируют набережную
Новая услуга появилась в приложении eGov Mobile
Дожди с грозами и ветром ожидают казахстанцев в эти выходные
Главе государства показали пассажирский вагон казахстанского производства
Развитие химической отрасли в Жамбылской области набирает темпы

Читайте также

Казахстанцы разработали приборы, которые моментально опреде…
Нанотерапию для борьбы с раком создали в Китае
Выявлять усталость по глазам сможет нейросеть
Гендиректор Института ядерной физики: "Партнёрство с Росато…

Архив

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