Выход на сушу стоил позвоночным способности к регенерации

4844

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
Встречаемся у Иртышского моста
Навести порядок в монополиях
Lexus-невидимка
Соревновались сильнейшие
Миссия Shymkent Hub: внедрение инноваций и формирование стартап-культуры
В Караганде восстанавливают ливневку
Шаг в развитии местной экономики
Пространство новых идей и творчества
Инвестпроекты для села
Запущена система водоснабжения
Целебная сила степного напитка
В соответствии с международными стандартами
Вселенная по имени Абай
Одели в новые аквакостюмы
Продолжается активная борьба с кибермошенничеством
Необъятен, как душа народа
Жизнь без фильтров
«Зеленая балка» преображается
Ставка на урожай
Гвардеец завоевал бронзу на ЧМ по пляжному самбо в Сингапуре
В МВД предупредили о новой схеме мошенничества при бронировании жилья
Все дороги ведут на Алаколь
Ученица НИШ оказалась в числе победителей международного конкурса писем
В Уральске ликвидирован интернет-магазин по сбыту наркотиков
На какие специальности самый большой спрос в РК
В Шымкенте обновляют изношенные сети и подстанции
В Японии женщины живут дольше
Поливную воду забирали через потайной канал
На концерт Дженнифер Лопес в Ереване потратили $7 млн
Дожди и град ожидаются в Казахстане в ближайшие дни
Казахстан движется в правильном направлении – итоги соцопроса
Казахстанские туристcкие направления будут продвигать в КНР через цифровые платформы
Бухгалтер детсада присвоила миллионы
Причастная к мировому рекорду
Жанажол Куанышбек стал победителем юношеского ЧМ по греко-римской борьбе
Энергетический разворот: Казахстан меняет правила игры для инвесторов и собственного будущего
Крупнейший энергопроект региона
Глава КТЖ отчитался перед Токаевым о работе нацкомпании
Глава государства примет участие в конференции ООН по развивающимся странам, не имеющим выхода к морю
В Караганде подорожает проезд в автобусе
Глава государства ознакомился с деятельностью первой очереди ТЭЦ-3 Астаны
Закон Республики Казахстан О внесении изменений и дополнений в Кодекс Республики Казахстан «О налогах и других обязательных платежах в бюджет» (Налоговый кодекс) и законы Республики Казахстан          по вопросам введения его в действие
Десять человек погибли за два дня на трассах Казахстана
Назначен директор новой Службы КНБ
На Зеленом базаре арендаторы в очередной раз устроили демарш
В Астане сгорел рынок «Big Шанхай»
Жезказган – Кызылорда: уложены первые километры асфальта
Асфальтобетонный завод строят в Сатпаеве
Сильные дожди накроют Казахстан
Амангельды Нугманов: Защита прав человека – ключевой ориентир в работе полиции
Сенатор Амангельды Нугманов ознакомился с инициативами в сфере высшего образования в Актобе
Более полумиллиарда тенге выделили на ремонт столетней дороги в ВКО
Сильные дожди сменят жару в Казахстане
Сенаторы обсудили с военными Жетысу реализацию закона о территориальной обороне
​​​​​​​Закон Республики Казахстан О внесении изменений и дополнений в некоторые законодательные акты Республики Казахстан по вопросам оптимизации уголовного законодательства Республики Казахстан
Сенатор Алибек Наутиев высказался о развитии рыбной промышленности в Атырауской области
В Павлодарской области масштабно отметили 125-летие Исы Байзакова
Родители потратили благотворительную помощь на лечение сына: возбуждено дело
Сенатор Суиндик Алдашев обсудил развитие Мангистауской области с руководством региона

Читайте также

Ученые обнаружили в глубинах океана необычные формы жизни
Разработан ИИ-нейростимулятор для усиления концентрации вни…
ИИ сможет выявлять синдром хронической усталости
Китай создал крупнейший кристалл BGSe для сверхмощного лазе…

Архив

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