Выход на сушу стоил позвоночным способности к регенерации

4626

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
Астана и Лондон продлили военное сотрудничество до 2026 года
Землетрясение ощущалось близ Алматы
Казахстан захватил цифровое лидерство в Центральной Азии
Деятельность 12 стройкомпаний приостановлена в Мангыстау
Чрезвычайная пожарная опасность сохраняется в Казахстане
Жителя области Жетісу пожизненно лишили водительских прав
Бектенов обсудил с главой крупнейшего банка Китая перспективу привлечения 1 млрд юаней инвестиций
Милад Карими завоевал серебряную медаль чемпионата Азии
Минобороны сделало пояснения по поводу рейдов в отношении призывников
Участок улицы Алматы закрыли на ремонт в Астане
Трамп интересовался, связано ли поведение Маска с употреблением наркотиков
Нариман Курбанов – чемпион Азии по спортивной гимнастике
Общий объем отечественных удобрений будет увеличен до 4 млн тонн до 2032 года
Авария на газовой скважине в Мангистауской области успешно ликвидирована
В Акмолинской области начались многофакторные обследования водохранилищ
Участок улицы Домалак ана перекроют в Астане
В Петропавловске впервые установлен линейный ускоритель для лечения онкобольных
Культурная повестка Национального курултая: тысячи казахстанцев участвуют в проекте "100 книг"
В Семее суд вынес решение о сносе 12 новых жилых комплексов
Новая трикотажная фабрика работает на полную мощность
В Атырауской области начался прием заявок на льготную ипотеку для медиков
Новый рекреационный парк открыли в Сатпаеве
В Уральске реконструируют набережную
Магди Макулов: богослов и кази
Министры экономики и торговли Центральной Азии и Китая встретились в Астане
Трагедия «Малого Октября в Казахстане»
Токаев: "Память о миллионах безвинных жертв тоталитаризма священна, поэтому крайне важно, чтобы подобные трагедии никогда не повторялись"
Аграрии Туркестанской области собирают первый урожай арбузов
Дети Карлага
«Умный» дым: Петропавловская ТЭЦ-2 запускает трубу с системой мониторинга
«Что мне нужно сделать, чтобы его обыграть? Не знаю» — Бублик о предстоящем матче на «Ролан Гаррос»
Поддержка детства в Казахстане: инвестиции в будущее
Казахстан и Китай укрепляют сотрудничество в борьбе с приграничными природными пожарами
Я – жертва и живой свидетель массового голода
Штормовое предупреждение объявлено в Казахстане
Структурная реформа в футбольном судействе даст свои плоды
Президент почтил память жертв политических репрессий и голода
Вручены награды лучшим шахматистам
Костанайская область – лидер РК по производству и экспорту продуктов питания
Служебные собаки Нацгвардии отличились на международной выставке
В Казахстане резко изменится погода
Железные дороги – национальное достояние и стратегический актив страны
Дорога Атырау-Астрахань: завершающий этап
Три перекрестка временно закроют на ремонт в Астане
Трассу Жезказган – Петропавловск начали капитально ремонтировать в СКО
Будущее – за цифровыми активами
Блогеров арестовали в Астане за неудачную шутку в лифте
Семья – духовный код нации
Атырауский завод выпустил 100-й грузовой вагон
Три междугородних автобуса арестовали на трассе в Акмолинской области
Жару сменят дожди в Казахстане
Аэропорт Уральска увеличивает количество рейсов
Впервые в Атырауской области для борьбы с саранчой задействуют беспилотники
Начались масштабные работы по благоустройству Талдыкоргана
Директор и бухгалтер школы в Шымкенте осуждены на 8 лет каждый
Около 60 тысяч га рисовых полей Кызылординской области выравнили лазерным планировщиком
Гвардеец из Астаны стал героем соцсетей после трогательного поступка на параде
Тайны городского парка

Читайте также

Возможности создания и концепцию будущего техноқала обсудил…
Тайна массового захоронения динозавров у «Реки Смерти»: учё…
Свойства нейтрино могут объяснить, почему материя не самоун…
Создана Академия юных исследователей

Архив

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