Выход на сушу стоил позвоночным способности к регенерации

2981

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
«Прижали» – и сразу признал детей
Когда другие методы иссякли
Задержаны незаконные добытчики драгметаллов
Заплатить за «уборку» после паводка отказался отдел ЖКХ Петропавловска
Рекламный бизнес Костаная терпит убытки из-за позиции местной власти
Генерал Талап Кабденов: «Старался жить и служить честно»
Руководитель, или Размышления о человеке, память о котором навсегда в наших сердцах
С наступлением жарких летних дней в селах Алматинской области пропала питьевая вода
Равные возможности для всех
Аlma mater казахстанской спецслужбы отмечает 50-летие
Дети с особенностями развития состязались в восточных единоборствах, эстафете и футболе
Толық адам, digital юрта и лидеры из Forbes
Личность и наследие Шынгыз-хана остаются в центре внимания ученых
Из почти 40 фонтанов в Атырау работает только один
В пострадавшие от паводка регионы приезжали не только спасатели, но и врачи
Большую зачистку «мертвых душ» провели  в Костанайской области
Вплавь покоряя моря и проливы
Ежедневно тысячи жизней спасают неравнодушные люди
Как популяризировать образ человека труда
Удовлетворенных исков граждан к госорганам стало в четыре раза больше
Судебное реформирование: реалии и перспективы
Токаев поблагодарил всех, кто участвовал в ликвидации последствий масштабной стихии в РК
Казахстан станет участником Азиатско-Тихоокеанской конференции по цифровой инклюзии и трансформации
Секреты сакского форпоста
Выпускник школы умер у фонтана вуза в Алматы
Разработку Цифрового кодекса обсудили в правительстве РК
Сумма возвращенных государству активов превысила 1,7 триллиона тенге
Партия «Ауыл»: ставка на молодежь
Стихия разрушила и... «запустила» строительство микрорайона
Обеспечение верховенства права – приоритет справедливого государства
Уральскую ТЭЦ отремонтируют без посредников
Участникам проекта Zhas project выделят 280 млн тенге
Иностранные компании открывают заводы в Северном Казахстане
Консолидация и развитие
Триумф и трагедия казахских баев
В Алматинской области продолжается снос незаконно построенных сооружений
Костанайские археологи бьют тревогу
3,4 тыс. нарушителей границы задержаны за месяц в Казахстане
Эдуард Ким выиграл этап Кубка мира по артистичному плаванию
Бизнесмены останутся без лимитов на вылов рыбы?
30 килограммов конфет раздали в Астане ко Дню защиты детей
Сезон атлантических ураганов в 2024 г. может стать самым активным в истории наблюдений
Казахстанские десантники удостоены нагрудного знака «Доблесть и мастерство» в Белоруссии
Акцию с воодушевлением поддержали жители Жамбылской области
Доходы стоматологов в Казахстане побили рекорд
Значительного повышения тарифов опасаются жители Северного Казахстана
Фанаты Димаша изучают казахский язык
Новый этап развития системы здравоохранения страны
Преодоление. Пять лет созидания
Заверять сделки у нотариуса вновь обязали при покупке авто
Семья Кривошеевых – Клеустер вернулась из Германии в Казахстан
Студенты Satbayev University стали победителями республиканского конкурса

Читайте также

Старейшее в мире гигантское гнездо страуса обнаружили в Инд…
Новый вид растения обнаружили ученые в Казахстане
Определены победители первой республиканской геологической …
В сельскохозяйственных общинах неолита царил коммунизм

Архив

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