Выход на сушу стоил позвоночным способности к регенерации

5018

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
Мегаполис заслужил статус высокого крафта
На Играх стран СНГ
Два плюса на один респиратор
Урожайность, цены, экспортные рынки
Знаменитый «Қызыл таң» остается на месте
Человек с большим сердцем
Удачный сезон для Данила
Трудовое воспитание поможет вернуться к нормальной жизни
Закон Республики Казахстан О ратификации
Виноградные слезы
Надежный партнер для инвесторов
Духовное наследие Бекет-ата – в сердце народном
Проекты, меняющие жизнь
WORLD UNIFIGHT CHAMPIONSHIP – казахстанский гвардеец снова на вершине
Треть урожая ушла под снег
В Алматинской области приняли меры по факту незаконного демонтажа плотины
Токаев проводил Президента Италии в аэропорту Астаны
Около 500 тонн продукции привезут на столичную ярмарку из ЗКО и Костанайской области
Чем может гордиться Темиртау?
Синоптики рассказали о погоде в Казахстане на октябрь
Продукты стали дешевле
Пустующую площадку под мостом превратили в место досуга в Астане
Международный аэропорт Шымкента готовится к расширению
Новая эра в истории казахского языка
Наши шахматисты выиграли командный зачет
День учителя отметили в Талдыкоргане
В Акмолинской области задержали пенсионерку за хранение трамадола
Международный день пожилых людей отмечают в Казахстане
«Астана Балет»: серебро на фестивале в Корее
В области Жетысу стартовала уборка кукурузы
После падения трубы: энергетики СКО обещают зиму без аварий
Маленькая империя для больших начинаний
Игры стран СНГ пройдут в Алматы
Гвардеец завоевал «бронзу» на Кубке мира по боевому самбо
Экологический месячник стартует в Астане с 13 сентября
В ЗКО готовят выпуск продукции из сайги
Движение по мосту Арыс частично ограничат в Астане
Президенту представили производимую в Акмолинской области аграрную продукцию
Президент отреагировал на жалобы граждан по поводу самокатов
Строительство индустриального парка начинается в Туркестанской области
Машины в кюветах, перебои с электроэнергией и сломанные деревья: в Костанай пришла зима
Международный университет информационных технологий Усонг открыт в Туркестане
В Костанайской области начались мероприятия, посвященные 140-летию Миржакыпа Дулатулы
Стратегия отрасли: от добычи сырья - к высоким переделам
Началось возведение энергоблока
Началось строительство плодоконсервного завода
Цифровая трансформация судебной системы
Организации образования перешли на единую модель воспитания «Адал азамат»
К строительству крупнейшего завода по производству снеков приступили в Алматинской области
Где и по какой цене можно приобрести уголь в Астане
Президент поблагодарил Головкина за возвращение бокса в олимпийскую «семью»
Рахмет от звезд: как прошел концерт Backstreet Boys в Астане
Правила проверки водителей на опьянение изменили в Казахстане

Читайте также

При строительстве АЭС должны быть соблюдены экологические …
Ученые всегда должны быть в фарватере созидания – Токаев
В Алматы создается казахстанско-немецкий институт для решен…
Шнобелевскую премию за покраску коровы в цвета зебры получи…

Архив

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