Что заставляет раненых гребневиков сливаться в один организм? За 2 часа они становятся единым целым

Международная команда исследователей под руководством морских биологов из Эксетерского университета обнаружила, что два раненых гребневика могут легко сливаться в одну особь. При этом жизненно важные системы — нервная и пищеварительная — становятся общими. Исследование опубликовано в журнале Current Biology.

Кто такие гребневики и чем они интересны науке

Гребневики — это морские беспозвоночные животные с желеобразным телом, которые передвигаются в воде с помощью своих «гребней» из ресничек. Хотя это сравнительно простые существа, у них есть мышечная, пищеварительная, нервная системы, органы чувств. Гребневиков довольно сложно изучать, так как, извлеченные из воды, они быстро теряют форму.

Авторы исследования выращивали популяцию одного из видов гребневиков Mnemiopsis leidyi, которого еще называют «морским грецким орехом», в своем лабораторном аквариуме с морской водой. И однажды заметили в нем странную особь — крупную и деформированную, как будто она состояла из двух гребневиков. Это подтверждалось еще и наличием двух сенсорных структур — апикальных органов, и двух анусов в одном теле.

Как гребневики срастаются с сородичами в единое целое

Ученые предположили, что гребневики каким-то образом были повреждены и, находясь достаточно близко друг к другу, срослись в месте раны. Чтобы проверить это, биологи провели эксперимент с 10 парами мнемиопсисов: удалив часть ткани у каждого гребневика, их разместили попарно близко друг к другу. И это сработало всего за одну ночь — 9 пар из 10 слились и выжили.

Кроме того, видимой границы между телами уже не было, поверхность стала единой и гладкой. Исследователи проверили, как этот единый организм функционирует. Когда они прикасались к одной «доле», реагировало все тело, что означало, что нервные системы двух гребневиков тоже полностью срослись. Затем для мнемиопсисов приготовили пищу (рачков-креветок артемий) с флуоресцентными метками и накормили сросшийся организм через один из ртов. Биологи убедились, что пищевой тракт также сросся, потому что светящаяся еда проходила по всему каналу и выводилась через оба ануса.

«Мы были поражены, наблюдая, что механическая стимуляция, примененная к одной стороне слитого гребневика, привела к синхронизированному сокращению мышц на другой стороне», — рассказал биолог Кей Джокура из Эксетерского университета.

Авторы также пронаблюдали весь процесс сращивания гребневиков и обнаружили, что первые час-два движения и реакции двух тел еще не были согласованы. Лишь через два часа 95% сокращений мышц стали синхронными.

Откуда у гребневиков эта странная способность

По выводам ученых, способность сливаться воедино в месте травмы может быть не просто стратегией выживания у гребневиков. Но также у этих, одних из самых ранних многоклеточных на планете, может не хватать механизма аллопознавания, который предотвращает события слияния между сородичами, потому что они отличают ткани своего организма от чужих. Эта функция могла появиться у животных на более поздней ветви эволюции.

Животные, у которых она есть, включая человека, имеют иммунную систему, способную атаковать чужеродные клетки, такие, как вирусы и бактерии. Однако эта функция мешает при трансплантации органов, когда происходит отторжение. Гребневики, судя по экспериментам, принимают чужие клетки как свои собственные. Поэтому исследование механизмов их слияния может открыть новые возможности в регенеративной медицине для человека.

Ранее стало известно, что первые многоклеточные на этой планете — гребневики, а вовсе не губки.