Выход на сушу стоил позвоночным способности к регенерации

4964

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
В Шымкенте прошел Международный конгресс кардиохирургов
Архитекторы новостей: как создавалась история «Казинформа»
Газ становится доступнее
Серебряные награды из Брно
Медиафорум Клуба журналистов АНК прошел в Астане
Более 12 000 туристов приедут на концерт Backstreet Boys в столице
Аварий стало меньше
Столице – эффективную инфраструктуру
Свыше 98% госуслуг в регионе оказывают в электронном формате
В столице открылся первый экохаб
Стадион для будущих чемпионов
Реформа Парламента: нужны открытое обсуждение и взвешенное решение
«Кайрат» выходит в единоличные лидеры
«Броня» от стагнации экономики
Призыв к человечности, солидарности и гармонии
Технологии для развития
Нужны специальные знания
СОР 30: подготовка национальной климатической повестки
Идущий по линии света
Запасайтесь углем заранее!
В ЗКО готовят выпуск продукции из сайги
Международный университет информационных технологий Усонг открыт в Туркестане
Строительство индустриального парка начинается в Туркестанской области
Цифровая трансформация судебной системы
Генпрокуратура обратилась к казахстанцам в связи с утечкой данных Google
Шестью победами завершил Казахстан пятый день чемпионата мира по боксу
Apple презентовала iPhone 17
Участок улицы Кажымукана Мунайтпасова временно закроют в Астане
За счёт чего Казахстан собирается удвоить экономику к 2029 году, рассказал Жумангарин
Началось возведение энергоблока
Организации образования перешли на единую модель воспитания «Адал азамат»
Началось строительство плодоконсервного завода
Экологический месячник стартует в Астане с 13 сентября
Фильм «QAITADAN» за неделю собрал более 400 млн тенге в кинопрокате
Политические реформы и цифровой суверенитет
Молодого мужчину убили в ночном клубе Астаны
Цена золота обновила новый рекорд
Контуры будущего определены
Музыка, объединившая народы
Состояние основателя Oracle увеличилось на $70 млрд за сутки
Гвардейцы поздравили жителей Кокшетау с Днем Конституции
Военнослужащие Нацгвардии провели акцию «Дорога в школу»
Жители Шымкента не спешат платить
Проезд сделали бесплатным
Аким Мангистау ознакомился с ходом строительства социальных объектов
Бектенов поручил внести предложения по наказанию виновных в срыве дорожных проектов
Госаудит проверил расходы казахстанской науки
35 школ Атырауской области остались без директоров
В Сарани строят завод по сборке грузовиков
Новую школу построят в Атырау
Aitu: в чем отличие казахстанского мессенджера от WhatsApp и Telegram
Ставки по вкладам физлиц в тенге обновили рекорд XXI века
Прокуратура на защите конституционных ценностей государства
Отслужил и получил грант: солдат из Нацгвардии стал студентом
Ремонт пяти мостов начали на популярном туристическом маршруте в ВКО
«Школу будущего» показали в Жамбылской области
В Семее студента приговорили к пожизненному сроку
Больше 20 предприятий Алматы признаны победителями регионального этапа конкурса «Лучший товар Казахстана»
Сегодня – День спорта
Как отпразднуют День шахтёра в Карагандинской области

Читайте также

Китайские исследователи нашли в Марсе твердое ядро
Как в Казахстане модернизируют образование и развивают науч…
Сумчатый волк был обречен на вымирание еще до встречи с чел…
Рис с высокой водоэффективностью вывели в Казахстане

Архив

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