Выход на сушу стоил позвоночным способности к регенерации

4916

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
Чистота становится философией жизни
Свобода возможна лишь в правовом поле
Экологическому контролю – цифровые инструменты
Прочная основа единства общества
Новую школу построят в Атырау
В зоне особого контроля
Проезд сделали бесплатным
Продолжается уборка зерновых
Проверят общежития вузов
Пространство заботы и развития
Все готово к сентябрю
Мусорные завалы поручат разгрести «соседям»
Контроль без изоляции
Удачный старт на US Open
Новый учебный год – новые возможности
Вовремя вмешались
В зоне ограниченных выбросов
Послание Президента 2024: экологическое движение «Таза Қазақстан» объединило более 10,4 млн человек
Успех страды зависит от работы элеваторов
Прогулка по кумысной ферме
Военнослужащие Нацгвардии провели акцию «Дорога в школу»
Аким Мангистау ознакомился с ходом строительства социальных объектов
Бектенов поручил внести предложения по наказанию виновных в срыве дорожных проектов
Больше 20 предприятий Алматы признаны победителями регионального этапа конкурса «Лучший товар Казахстана»
В Сарани строят завод по сборке грузовиков
Первую в мире «золотую» акулу поймали у берегов Коста-Рики
Уборка идет полным ходом
Сильные дожди ожидаются в большинстве регионов Казахстана
Арину разгромила, а Иге уступила
Казахстан укрепил свой статус международного транзитного хаба
Аэропорты Астаны, Алматы, Шымкента и Актобе станут мультимодальными центрами мирового уровня
Астанчанин оформил миллионные автокредиты на четверых казахстанцев
Определены лучшие пляжи Казахстана сезона 2025
Глава государства провел совещание по бюджету
UFC выбрал нового соперника Шавкату Рахмонову
Водитель наехал на группу детей, трое из них скончались
Программу «Аналар саулығы» запустили в рамках исполнения поручений Президента
Кто поедет в Ливерпуль
Модернизацию объектов энергетики проверили в Степногорске и ЗКО
Золото из Самокова
До конца 2025 года в Казахстане введут обязательную маркировку моторных масел
Гвардейцы впервые стали чемпионами МВД РК по спортивному самбо
В Кызылординской области все больше сёл отказываются от продажи алкоголя
Гвардеец завоевал бронзу на ЧМ по пляжному самбо в Сингапуре
О погоде в Казахстане на первые дни августа рассказали синоптики
Нацбанк начал валютные интервенции
Где и когда посмотреть результаты конкурса грантов?
Гвардеец стал призёром конкурса по популяризации наследия Абая
В Астане 125 новобранцев дали клятву Родине
Незаконные постройки снесут в Уральске
Найдены личные вещи членов экипажа пропавшего на Сорбулаке вертолета
Четыре человека погибли в жуткой аварии в Актюбинской области
Алматинская область подарила земле Абая скульптуру «Золотой человек»
Дженнифер Лопес в Астане: что важно знать перед концертом
Дожди и град ожидаются в Казахстане в ближайшие дни
Модернизация на особом контроле
Новый формат срочной военной службы SARBAZ+ запускают в Казахстане
В Павлодаре откроют первую комфортную школу
На концерт Дженнифер Лопес в Ереване потратили $7 млн
«Он сам — музыка»: Димаш спел без оркестра и покорил зал акапелла

Читайте также

Рис с высокой водоэффективностью вывели в Казахстане
Пещеру каменного века изучают в Жамбылской области
Первую в мире «золотую» акулу поймали у берегов Коста-Рики
Образование и наука должны стать движущей силой развития Ка…

Архив

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