Выход на сушу стоил позвоночным способности к регенерации

4365

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
Педагоги из СКО достойно представили регион на республиканской олимпиаде
В Талдыкоргане дан старт празднованию 100-летия Нургисы Тлендиева
В Риддере старейшее машиностроительное предприятие переходит на цифровые технологии
Проекты «Адал азамат» охватывают почти 4 млн учащихся школ, колледжей и воспитанников детсадов
В эфире – Qonaev TV: региональный телеканал запускают в Алматинской области
Не снижать победный темп: жамбылские школьники отличились на предметных олимпиадах и научных соревнованиях
Ученые-аграрии двух стран создали центр передовых технологий
В хаосе городской застройки Уральска разбирался Актикор
Мажилисмены одобрили передачу под управление Astana Hub Парка инновационных технологий
Cохранить культурное наследие стран тюркского мира
Следят с высоты и на земле
Профсоюзный десант высадился в Актюбинской области
Карьерный рост для молодежи
Значительную часть проблем можно решить оперативно
Фермерам компенсируют ущерб от набегов сайги
«Форвард» в помощь: Продкорпорация принимает заявки от сельхозпредприя­тий
Почему вы такие жестокие?
Трамп поднял размер пошлин на импорт из Казахстана до 27 процентов
Центр по современным стандартам
Пилотный проект набирает обороты
Как отдохнут казахстанцы на майские праздники
Жительница Карагандинской области отсудила 10 млн тенге за проданный ей автомобиль с дефектом
Казахстан – драйвер укрепления сотрудничества ЕС и ЦА
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
Туристический сезон стартовал в Туркестане
Большая удача, если сохранился медальон
Экономическое развитие двух областей рассмотрели в правительстве РК
Прогулочный батискаф потерпел крушение в Египте
Результаты нужны, но переформатирование важнее
В Южной Корее продолжают бушевать лесные пожары
Премьер поручил масштабировать опыт Павлодарской области по развитию ТиПО и поддержке рабочих профессий
Ставка на справедливость и доверие
Население стран Восточной Европы стремительно сокращается - ООН
Qarmet подключится, и газ подешевеет
Пятибалльное землетрясение произошло на юге Казахстана
Платный порноканал с участием школьников обнаружила прокуратура Туркестанской области
США хотят получить контроль над природными ресурсами Украины без гарантий её безопасности
В МСХ – новое назначение
Көрісу – день радости, встреч и прощения
Көрісу: Праздник весны, прощения и уважения в Казахстане
На участке «Болашак» в Мангистауской области будут добывать нефть
На ремонт Дворца культуры в Атырау потратят почти миллиард тенге
Падёж скота произошёл в Актюбинской области
Путь творчества – путь новаторства
Астанчане получили национальное оповещение на телефон: что случилось
Точкой роста должен стать туризм
Мощный циклон угрожает Австралии
Современному Казахстану – поколение «лидеров служения»
Трамп может вывести американские войска из Германии
Фильм о Туркестане снимет турецкая компания
Спасибо вам за подвиг!
Столица империи Шынгыз-хана находилась на нынешней казахской земле
Возможности и силы Казахстана как средней державы
BI Group и BAZIS произвели доплату налогов после предупреждения Бектенова
В столице готовятся к паводковому периоду
Для наших мам!
В центре «Өрлеу» педагоги получают основы цифровой грамотности

Читайте также

ИИ за 2 дня решил проблему, над которой ученые думали 10 лет
Уровень Мирового океана стремительно растет
«Воздушных замков мы уже насмотрелись. Спрос будет жесткий»…
Стажировки, жилье и гранты: как Казахстан поддерживает моло…

Архив

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