Подводное существо разрывает
свою кожу, чтобы поесть
Рот гидры представляет собой цельный участок ткани, который
необычным образом раскрывается для потребления пищи
Hydra vulgaris изображена с двумя генетически измененными слоями ткани: эктодерма (наружный слой) выделена зеленым;
эндодерма (внутренний слой) - фиолетовым.
Каллен Хайлэнд
Гидра, маленькое пресноводное существо, разрывает себя каждый раз, чтобы поесть.
У гидры нет губ, вместо этого её рот представляет собой затянутый участок ткани,
который разрывается, чтобы захватить пищу. В процессе нового исследования
биофизикам удалось запечатлеть образование ротового отверстия у гидры и впервые
показать, как работают её клетки. Полученные сведения, сообщает Biophysical
Journal, могут пролить свет на механизм регенерации тканей.
Гидра, бескостное существо длиной менее 2 см, обитает в воде, обычно прикрепляясь
одним концом своего трубчатого тела к стеблям растений. На свободном конце
располагаются щупальца с жалами, которые пронзают добычу, в частности
микроскопических ракообразных и веслоногих.
«Когда мы начали изучать, как питаются эти животные, мы были поражены тем, что
они могут открывать рот шире тела,- отмечает ведущий автор исследования ЕваМария Коллинз, физик и клеточный биолог из Калифорнийского университета в СанДиего. – И хотя нам известно, как появляется ротовое отверстие у гидры, никто пока
не знает, как ему удаётся достичь таких размеров».
Команда Коллинз изменила гены вида Hydra vulgaris так, чтобы её ткани светились
под микроскопом. Кожа гидры состоит из двух слоев, внешней эктодермы и
внутренней эндодермы, которые команда пометила зеленым и фиолетовым цветами
соответственно. «Поразительно, что клетки не двигаются относительно друг друга.
Каждая клетка сохраняет соседнюю, когда гидра раскрывает рот», - говорит Коллинз.
Вместо этого, клетки растягиваются.
Сначала клетки рта гидры круглые, затем они очень сильно меняют форму и тянут
друг друга за собой, чтобы ротовое отверстие открылось настолько широко, насколько
возможно. В большинстве случаев клетки животных с подобными ротовыми
отверстиями просто перестраиваются. Но клетки гидры растягиваются, словно
занимаются йогой.
Учёные выяснили, что причиной растягивания являются подобные мышцам клетки,
которые находятся в эктодерме. Эти волокна образуют круг, и, сжимаясь, они тащат
за собой кожные клетки, что приводит к растягиванию. Подобным образом
сжимаются мышцы радужной оболочки, ответственные за расширение зрачка. Когда
же исследователи добавили хлорид магния, расслабляющий мышцы, гидра не смогла
открыть рот.
Команда Коллинз заметила, что все гидры, даже с относительно примитивной
нервной системой, могут образовывать рты разной величины – один раз уже, другой
– шире. Разобраться, как это работает, - в будущих планах команды.
«Нам еще предстоит проделать много работы, чтобы разобраться в том, как действует
нервная система во время образования ротового отверстия, - сообщает Коллинз.
Кроме того, мы хотим понять, как закрывается рот и как это удивительное явление
влияет на отдельные клетки, которые, возможно, испытывают на себе сильнейшее
механическое воздействие.
Данная статья, впервые опубликованная 8 марта 2016 года, перепечатана с
разрешения PBS NewsHour.
Отзывы:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв