Одиночные асцидии оказались способны регенерировать большие участки тела
Ученые обнаружили, что асцидия Polycarpa mytiligera может восстанавливать большие участки тела. Настолько развитая регенерация характерна для колониальных животных, и ранее такие способности не находили у одиночных хордовых, размножающихся только половым путем. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology.
Регенерация широко распространена среди животных. Высокие регенеративные способности встречаются у организмов с бесполым размножением, таких как губки, гидры, планарии. Эти животные могут восстановить тело даже из небольших фрагментов. Большинство хордовых, к которым относятся ланцетники, оболочники и позвоночные, имеют ограниченные способности к регенерации: у них могут восстанавливаться лишь некоторые ткани, органы или части тела. К примеру, хвостатые амфибии отращивают потерянные конечности, а ящерицы — хвост. Среди хордовых регенерация хорошо развита у колониальных оболочников, у одиночных видов наблюдали только восстановление отдельных органов. Например, недавно исследователи обнаружили, что одиночная асцидия Polycarpa mytiligera способна к регенерации сифонов и нервного ганглия.
Схема строения асцидии и уровни разрезов. NC — нервный ганглий, H — сердце, ST — желудок
Gordon et al. / Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2021
Биологи из Израиля и Италии под руководством Ноа Шенкара (Noa Shenkar) из Тель-Авивского университета решили проверить способность P. mytiligera восстанавливать тело из небольших фрагментов. Для этого ученые собрали в заливе Акаба несколько десятков особей асцидий этого вида и разделили каждую из них на два-три фрагмента. Все подопытные животные пережили эксперимент и восстановили утраченные части тела в течение 30–40 дней. Некоторые фрагменты были без нервного ганглия, пищеварительной системы и сердца, но асцидии смогли заново отрастить все эти органы.
Регенерация асцидии. А — особь из контрольной группы, B — разделение асцидии на два фрагмента, C — нижний фрагмент через 5 дней, D — через 10 дней
Gordon et al. / Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2021
Затем исследователи провели филогенетический анализ, который показал, что P. mytiligera — близкий родственник колониальных асцидий Polyandrocarpa zorritensis. Авторы работы пришли к выводу, что высокая способность к регенерации может быть экзаптацией к колониальности. Ученые считают, что P. mytiligera — хороший модельный объект для дальнейшего изучения эволюции регенерации и колониальности у хордовых животных.
Асцидий используют не только для исследования регенерации. К примеру, зародыши Phallusia mammillata идеально подходят для изучения эмбрионального развития. Исследователи создали интерактивную модель, отражающую развитие каждой клетки зародыша этой асцидии.
Семён Морозов