Выход на сушу стоил позвоночным способности к регенерации

3774

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
Завершился 22-й раунд переговоров по Сирии
Будем здесь учиться на хорошо и отлично
Ни закупочных цен, ни субсидий
Увеличить объем подачи питьевой воды в Актау обещают до конца ноября
Легенда купеческой эпохи оживает в Петропавловске
Дорогу и возможности – молодым
Будущее детей родители связывают с новой школой
В Алматы прошел творческий вечер поэтессы и певицы Аксункар Акынбаба
Инновации и инклюзивность
Пришел в кино, а там...
«Казаханимация» запустила серию международных мастер-классов
В Петропавловске состоялась международная выставка голубей
Музыкальная машина времени
Доля шутки
Урок мужества провели в Нацгвардии
Точки духовного притяжения
Молодое пополнение принимает присягу
Музейный уголок
Ироническая сказка для взрослых
Сделать ход конем
Казахской государственности – 12 веков, 12 столетий
Водителя арестовали из-за стикера на госномере в Жамбылской области
Второе рождение трассы
Продукцию из четырех областей везут на очередную ярмарку в Астану
Директоров школ и завучей в Караганде лишили доплаты
Метель и гололед прогнозируются в Казахстане до пятницы
Больничный теперь не подделаешь
До золота рукой подать
Фуры двинулись в обход мегаполиса
Нацбанк сообщил о переходе на международный стандарт ISO 20022
Мы будем привлекать инвестиции в туристическую отрасль ВКО для ее продвижения на международном уровне
Кто и как охотится за нашими детьми?
Димаш Кудайберген выступил в Елисейском дворце
Движение ограничили на трассе в Карагандинской области
Осмысливая «Средний коридор»
Казахстанский борец возглавил мировой рейтинг UWW
Шесть рейсов не могут вылететь из аэропорта Астаны
Строительство завода будет возобновлено
Первый приговор по делу о вовлечении школьницы в секс-рабство вынесли в Кызылорде
Макпал Жунусова пожаловалась на FlyArystan
Более 30 лет «пряничный домик» привлекает горожан и туристов в Семее
Отключения света и подачи воды стали обыденным явлением в Алматинской области
Реконструкция близится к завершению
Премий для госслужащих больше не будет
Пассажир в Шымкенте – «заяц» поневоле?
Обувная фабрика мощностью 200 тысяч пар в год появится в Шымкенте
Россельхознадзор нарушает условия Договора о ЕАЭС - депутат Ходжаназаров
Чеченка с казахской душой
Ставки по депозитам населения снижаются – аналитики
Этот день изменил судьбу
Какой должна быть новая концепция национальной истории
Восстановить утраченную популяцию куланов в Костанайской области пытаются ученые
Последняя в этом году сельскохозяйственная ярмарка проводится в Астане
В Казахстане утвердили нормы потребления тепловой энергии
Резкое похолодание ожидается в Казахстане в эти выходные
Засоряют Большой Алматинский канал
Президент прибыл с рабочим визитом в Казань
Редкие породы собак представили на международной выставке «Созвездии псовых» в Алматы
Шатры и юрты Великой степи
В Алматы будут выпускать лекарство от рака молочной железы

Читайте также

На Хайнане вырастят сельхозпродукцию из побывавших на орбит…
Сенатор предлагает придать городу Курчатов статус наукограда
Первый в мире деревянный спутник запустили в космос
Проект казахстанских студентов признан лучшим в области онк…

Архив

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