Для человека потеря конечностей почти всегда является необратимой катастрофой. Однако многие животные способны не только залечивать раны, но даже заменять целые части тела. Биологи впервые смогли доказать, что гребенчатая медуза может переключаться между двумя совершенно разными процессами самовосстановления в зависимости от условий окружающей среды.
Это может быть немного жутковато. Но наверняка большинство людей в какой-то момент своего детства зачарованно наблюдали, как разрезанный на две части дождевой червь, по-видимому, продолжал жить, не впечатленный тяжелой раной. Для человека потеря конечностей - серьезная проблема, которую можно вылечить - если вообще - с помощью сложной хирургии. Однако среди животных есть многочисленные примеры удивительных механизмов самовосстановления, особенно среди беспозвоночных. Как эти механизмы регенерации функционируют генетически и биохимически, является одним из самых интересных вопросов в области биологии развития, а также в медицине.
Группа биологов из Кильского центра исследований океана Гельмгольца GEOMAR, Норвежского университета науки и технологии (NTNU) и Университета Флориды смогла продемонстрировать с помощью гребенчатой медузы Mnemiopsis leidyi, что, по крайней мере, у этого вида медуз механизм регенерации может изменяться в зависимости от условий внешней среды. Исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports международной издательской группы. «Медузы - идеальные кандидаты для такого рода исследований, занимая при этом ключевое положение в филогенетической базе многоклеточного дерева», - говорит первый автор Катарина Бадинг, бывшая магистрантка GEOMAR, а ныне аспирантка NTNU, Норвегия.
Серьезные травмы гребенчатых медуз и их личинок могут иметь разные причины: Механическое воздействие, например, при волнении моря или даже от хищников. В зависимости от сезона и местности, в которой они живут, медузы должны регенерировать в среде с достаточным или малым количеством питательных веществ. «Наш вопрос был в том, реагируют ли медузы на эти различия и как, - говорит доктор Джамиле Джавидпур из GEOMAR, автор-корреспондент исследования.
Личинки гребенчатых медуз, жившие в среде, богатой питательными веществами, смогли полностью восстановить свой организм. Личинки, которым приходилось справляться с меньшим количеством питательных веществ, также выжили и смогли залечить свои травмы, но не смогли полностью регенерировать свои тела. «Судя по всему, личинки гребенчатой медузы способны активировать два принципиально разных процесса регенерации в зависимости от внешних обстоятельств, - поясняет доктор Джавидпур, - если обстоятельства недостаточно хороши для полного излечения, то, по крайней мере, она может спасти свою собственную». выживание с более простым процессом."
Для исследователей из Киля открытие интересно, потому что они исследуют пути и успех инвазивных видов. Mnemiopsis leidyi, скорее всего, попал в Черное и Балтийское моря с балластными водами судов из Северной Америки. «Во время откачки медузы испытывают большие механические нагрузки. Преимуществом может быть гибкий процесс самовосстановления. Однако до сих пор этот аспект практически не рассматривался», - отмечает Катарина Бадинг.
«Кроме того, открытие принципиально интересно с точки зрения того, как самовосстанавливающиеся признаки работают в природе, и можем ли мы в конечном итоге извлечь из него что-то для медицины человека», - добавляет д-р Джавидпур.