Выход на сушу стоил позвоночным способности к регенерации

4450

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
Есть о чем и есть кому снимать
Талхиз – транзитный хаб средневековья
Примем участие в стыковых матчах Евро-2026
В детских садах внедряют программу Baby Tennis
«Завтра возвращаюсь на фронт…»
Художник, страстно влюбленный в жизнь
Берегите друг друга!
Отрасль уверенно движется по пути диверсификации
Творческая память жива
Природные мотивы глиняных узоров
Не бойтесь просить о помощи
Отечественные атлеты все увереннее чувствуют себя среди элиты
Когда есть второй шанс
В вихре музыки, песен и танцев
Место силы и вдохновения
Олимпиада посвящается педагогу
О чем поведает камча
Вакцина – барьер для инфекции
Oregon объединяет писателей
Берег надежды
Акимат Алматинской области ответил на жалобу автомобилистов
В Казахстане стартовало профилактическое мероприятие «Безопасная дорога»
Почему огородик в Шымкенте стал дороже сайрамского гектара?
Куриное яйцо продолжает дешеветь в Казахстане
85% марганца добывали на Жездинских месторождениях
Украина и США подписали меморандум к соглашению о полезных ископаемых
Казахстанско-китайский международный промышленный город строят в области Жетысу
В Жамбылской области дан старт строительству завода по глубокой переработке кукурузы
Год перемен для Баянаула
Инвестпроекты по развитию дорог рассмотрели в Правительстве РК
Начато возведение крупного металлургического завода
Культурное наследие Золотой Орды показали в Туркестане
Северо-западный циклон ворвался в Казахстан - Казгидромет
Десять новых горных маршрутов обустроят в Алматы
Касым-Жомарт Токаев прибыл в Актау
Сфера спорта претерпит серьезные изменения
Кызылжар встает на крыло
В Колумбии объявили режим ЧС из-за желтой лихорадки
Победила врага хрупкая женщина
Гвардеец мечтает озвучить Парад в Астане
Как отдохнут казахстанцы на майские праздники
Казахстан – драйвер укрепления сотрудничества ЕС и ЦА
В хаосе городской застройки Уральска разбирался Антикор
Жительница Карагандинской области отсудила 10 млн тенге за проданный ей автомобиль с дефектом
Ветерана войны поздравили со 100-летним юбилеем
Когда наступит светлый праздник Ораза айт
Центр детского творчества «Самғау» открыли в Экибастузе
Мощное землетрясение зафиксировано в Таиланде и Мьянме
Самый отдаленный район Жамбылской области получит новый импульс развития
В Уральске трое неизвестных украли деньги из терминала
Туристический сезон стартовал в Туркестане
Экономическое развитие двух областей рассмотрели в правительстве РК
Qarmet подключится, и газ подешевеет
Результаты нужны, но переформатирование важнее
Ставка на справедливость и доверие
Улицы в честь ветеранов Великой Отечественной войны планируют назвать в Шымкенте
Инновационный завод в Мангистауской области: от науки к практике
В Талдыкоргане 15 человек уже год ждут купленные «по предзаказу» телефоны
Нацгвардия отдала дань памяти военнослужащим Казбата
Пятибалльное землетрясение произошло на юге Казахстана

Читайте также

За последнее столетие мужчины выросли вдвое больше женщин
Если мы встретим инопланетян, сможем ли мы с ними разговари…
Выживание Homo sapiens при сдвиге магнитных полюсов связали…
В Белом доме уверены в искусственном происхождении ковида

Архив

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