Актинии любят плодить химер

Недавно канадские ученые выяснили, что личинки некоторых актиний еще на ранних стадиях своего развития могут соединяться в один организм. Это дает им эволюционные преимущества — составные существа оказываются более жизнеспособными, чем те, кто развивался обычным путем. Получается, что в природе в некоторых случаях могут возникать настоящие химеры…

Химерическими организмами, или просто химерами, биологи называют существ, состоящих из генетически разнородных тканей. Классический пример — сорта растений, получившиеся в результате прививок, например, химеры между пурпурным ракитником и золотым дождем (т. н. ракитник Адама), химеры между померанцем и лимоном и т. п. Встречаются они и среди животных.

Самый типичный пример химерического организма — сиамские близнецы, химеризм которых может возникать в результате объединения кровеносных сосудов. Да и, собственно говоря, человека, которому пересадили чужой орган (и тот нормально прижился), тоже можно считать химерическим существом.

Бытует мнение, что все химеры менее жизнеспособны, чем обычные организмы. Это связывают с тем, что продукты экспрессии генов различных компонентов, составляющих тело химеры, могут быть разными и плохо сочетаться друг с другом. Например, у одного компонента химеры производится белок, который вызывает аллергическую реакцию другого компонента. Из-за этого химерические организмы часто страдают неизлечимыми заболеваниями (например, у человека — это аутоиммунное заболевание красная волчанка, при котором иммунные клетки начинают уничтожать клетки своего же организма), они плохо размножаются и чаще всего вообще бесплодны. Тем не менее, как выяснилось, так бывает далеко не всегда.

Читайте также: Решения за нас принимают паразиты

Надобно заметить, что у некоторых групп животных химеризм — достаточно распространенное явление. Было известно, что он обычен среди рифообразующих кораллов. Но недавно учёные обнаружили, что это явление свойственно также и их близким родственникам — одиночным свободноживущим морским актиниям.

По сути дела, актиния представляет собой коралл, лишенный скелета и способный, хоть и медленно, но все же ползать по дну морскому. Эти чрезвычайно красивые хищники, похожие на экзотические цветы, ловят добычу с помощью щупалец, окружающих их ротовое отверстие. Щупальца снабжены жалящими клетками, которые защищают актиний от врагов и облегчают охоту.

Фото: AP

Внутри данных клеток находится яд, который обладает паралитическим действием. Прикосновения большинства актиний практически безвредны для человека, хотя и не очень-то приятны (все равно, что слабый ожог от листьев крапивы). Именно к таким "безопасным" актиниям относится и склонная к образованию химер Urticina crassicornis, называемая еще толсторогой актинией или рождественским анемоном.

Это существо, достигающее в высоту 20 см при размахе щупалец в 10-12 см. обитает на мелководьях морей, омывающих Западную Европу, Северную Африку и Восточное побережье США. Она питается крабами, мидиями, брюхоногими моллюсками, и рыбой. Поскольку она обладает короткими щупальцами, то при заглатывании добычи ее глотка слегка выворачивается наружу и подтягивается к пище, которую удерживают над ротовым диском неспособные пригнуться к ротовому отверстию щупальца. Со стороны это выглядит так, будто бы актиния натягивается на добычу, словно перчатка на руку.

Зоологи из Мемориального университета в Сент-Джонсе (Канада) изучали размножение актиний. Выяснилось, что толсторогая актиния предпочитает исключительно половой способ, хотя многие ее родственники чаще практикуют бесполое размножение.

Особи этой актинии обоеполы, причем в отличие от других представителей данной группы, которые выбрасывают яйца и сперму в воду, рождественские анемоны растят потомство в собственном теле, а если точнее, в гастральной полости (месте, где происходит переваривание добычи). Соответственно, пока малыши находятся там, их маме приходится садиться на диету. Когда же приходит время, личинки выходят наружу через ротовое отверстие родителя и разбредаются по окрестностям.

Доктор Энни Мерсье с коллегами заметили, что некоторые личинки толсторогой актинии слиты друг с другом по примеру человеческих сиамских близнецов. Причем одни были сращены весьма слабо — и, что удивительно, почему-то раньше, чем те, чья "спайка" была более прочной. Последние были соединены достаточно прочно, так, что выглядели как одно животное, но с двумя передними концами (то есть тело было одно, а ротовых отверстия — два). Кроме того, у этих "сиамских близнецов" была общая нервная система — было замечено, что если слегка уколоть одну "голову", в ответ на это воздействие обе прятали щупальца и сжимались.

Интересно, что количество зародышей, слившихся в один, в ряде случаев могло достигать шести. Исследователи подсчитали, что из 27 тысяч личинок от нескольких актиний 120 имели явные, то есть видимые невооруженным глазом признаки химеризма.

Фото: AP

Но самое удивительное состояло в том, что по мере развития изначально хорошо различимые на глаз химеры теряли свои характерные черты и превращаясь в нормальную с виду взрослую актинию. Их выдавали только размеры и поведение: бывшие химеры были значительно крупнее тех, которые выросли из обычных личинок и в несколько раз агрессивнее. Да и жалили людей они ощутимо сильнее, чем обычные актинии. В то же время группа Мерсье отметила тот факт, что в результате взросления крупных животных получалось все-таки гораздо больше, чем исходно наблюдалось явных зародышей-химер.

И тут исследователи решили внимательнее присмотреться к вылупляющимся личинкам. Они увидели, что почти 90%малышей, выходящих из родительской особи на волю, были значительнее крупнее яиц, из которых они вылупились. Но как такое могло получиться? Ведь внутри мамы малыши не питаются, и, следовательно, не растут.

Этот факт навел зоологов на мысль о том, что на самом деле большая часть личинок актиний являются химерами, которые слились воедино ещё внутри родителя. А те химеры, что были хорошо различимы, просто не успели полностью объединиться и завершали дело по мере взросления. Поэтому то они и обратили на себя внимание исследователей прежде всего. Когда же ученые с помощью специального микроскопа пронаблюдали за самим процессом появления личинок из яиц внутри тела мамы, их предположение подтвердилось. Действительно, больше половины малышей объединилось друг с другом сразу же после выходя из-под яйцевых оболочек.

По всей видимости, тот факт, что личинки актиний достаточно легко могут создавать химерические организмы, объясняется тем, что у этих животных достаточно слабо развиты клеточные и гуморальные формы иммунитета. Поэтому клетка другого организма не являются для них чужаками, от которых нужно срочно избавиться. Для высших животных подобное не реально — их иммунитет всегда стоит на страже своего собственного тела и прогоняет любой чужой организм, даже если это клетка или орган близкородственного существа (именно поэтому-то и возникают проблемы отторжения органов и тканей при их трансплантации). А вот примитивные актинии от них совершенно избавлены. Что дает им возможность пользоваться всеми выгодами, возникающими при создании химерических организмов.

Было замечено, что химеры актиний растут и созревают быстрее своих обычных братьев и сестёр. Видимо, это происходит потому, что они исходно более крупные, обладают большим запасом стрекательных клеток, и, соответственно, лучше питаются, а также могут дать более жесткий отпор обидчику. Кроме того, из-за того, что их организмы содержат разные генетические наборы, они имеют больше вариантов ДНК, и, следовательно, больше возможностей приспособиться к изменениям среды и выстоять при изменений условий на менее благоприятные. Так что можно смело сказать, что в данном случае химеры являются более жизнеспособными организмами, нежели обычные актинии.

Читайте также: Многоклеточные организмы создал… голод

Данное наблюдение вновь подняло один вопрос, который давно занимал эволюционистов — а не являлись ли первые многоклеточные растения и животные по сути дела такими же химерами? Может быть, на заре возникновения жизни способ объединения членов разных колоний одноклеточных предков давал больший эволюционный выигрыш? Увы, на этот вопрос ответить достаточно сложно, поскольку до сих пор прямых доказательств этого предположения все еще не обнаружено. Однако история с актиниями показывает, что в принципе подобный способ образования многоклеточного существа вполне возможен…

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"

 

 

Не забывайте присоединяться к Pravda.Ru во ВКонтакте, Telegram, Одноклассниках, Google+, Facebook, Twitter. Установи "Правду.Ру" на главную страницу "Яндекса". Мы рады новым друзьям!

В самое ближайшее время для развития успеха в Дейр эз-Зоре, сирийской армии остро необходимо в ближайшее время переправиться на левый берег Ефрата. В этом им помогает авиация ВКС России.

Уникальные видеокадры уничтожения "флота" ИГИЛ* на Евфрате
Комментарии
Новое исследование повергло медиков в ужас
Перепись вассалов: почему Россия отвергла план Трампа
Дагестанец языком изнасиловал женщину
"Яблоко" предлагает России смириться
Убийца пауэрлифтера устал скрываться и сдался следствию
"Яблоко" предлагает России смириться
Совет Европы: конфликт на Украине привел к всплеску ненависти и русофобии
В Сети опубликовали имена и фото участников митингов Навального
В Сети опубликовали имена и фото участников митингов Навального
Перепись вассалов: почему Россия отвергла план Трампа
В Сети опубликовали имена и фото участников митингов Навального
В Сети опубликовали имена и фото участников митингов Навального
"Выкорчевать заразу": Каспаров поставил России условие
"Выкорчевать заразу": Каспаров поставил России условие
Проверка чувств: пять научных признаков настоящей любви
"Выкорчевать заразу": Каспаров поставил России условие
"Выкорчевать заразу": Каспаров поставил России условие
Удар, откуда не ждали: польские машинисты повредили 10 американских танков
В Сети опубликовали имена и фото участников митингов Навального
Украина: без границ, но с евангелистами и лохотронами
Низкий IQ и никакой совести: Хиллари Клинтон и ее черные рабы