Организм человека может приспособиться к изменениям, которые происходят в природе. К примеру, когда летом жарко, а зимой холодно, внутренняя температура человека держится на уровне 37°C, это происходит благодаря гомеостазу, пишет Interesting Engineering.
Это состояние является жизненно важным для выживания, ведь позволяет и животным поддерживать стабильные внутренние условия даже тогда, когда все вокруг меняется.
В частности, недавнее исследование группы Ikmi из EMBL Heidelberg показало, что гомеостаз помогает поддерживать баланс внутри организма и может менять его форму. Например, морская анемона-звездочка имеет поразительные регенеративные способности, благодаря им она может отрастить новую голову или ногу, если ее отрезать. А если какую-то часть тела разрезать пополам, то каждая из них превращается в полноценную анемону.
"В то время как некоторые регенерирующие животные, такие как саламандры и рыбы, сосредотачиваются на восстановлении утраченных частей пропорционально тому, что осталось, эта морская анемона применяет другой подход. Она меняет форму всего своего тела, чтобы сохранить ту же общую форму, даже если это означает корректировку частей, которые не были повреждены", - объясняют в издании.
Такая особенность отслеживается также у плоских червей и других животных, которые могут регенерировать все свое тело.
"Регенерация - это восстановление функции после потери или повреждения ткани. Большинство исследований в основном рассматривают модели и размеры регенерации, но наши результаты показывают, что поддержание формы также имеет решающее значение - и это то, что организм активно контролирует", - подчеркнул руководитель группы EMBL и старший автор нового исследования в журнале Developmental Cell Айссам Икми.
В частности исследование началось с того, когда докторантка в группе Икми Стефани Чунг заметила нечто необычное. Во время того, как нога морской анемоны была ранена, исследовательница наблюдала деление клеток на месте раны и неожиданное деление клеток на противоположном конце тела - в области рта.
Благодаря этому она высказала предположение, что из-за ранения анемона посылала сигналы по всему телу.
Чтобы понять вообще, что это за процесс, ученые использовали пространственную транскриптомику вместе с передовой визуализацией. С помощью этих инструментов они увидели, какие гены были активными в разных частях тела анемоны во время регенерации.
"Они обнаружили удивительный факт, что травма вызывала молекулярные изменения как вблизи, так и вдали от раны. Клетки двигались, а ткани реорганизовывались, эффективно изменяя форму всего тела. Интересно, что степень перестройки тела зависела от тяжести травмы. Потеря ноги вызвала незначительные изменения, тогда как разрезание анемоны пополам привело к значительному ремоделированию", - объяснили в Interesting Engineering.
Кроме того, исследователи обнаружили семейство ферментов "металопротеазы", которые становились более активными, когда терялось больше тканей. Эти ферменты работали не только на месте раны, но и были активными по всему телу, благодаря чему восстанавливались ткани.
"Металлопротеазную активность никогда раньше не проявляли на животных. Мне пришлось разработать и оптимизировать экспериментальные условия для Nematostella на основе немногочисленных литературных источников, доступных для других видов. Это заняло некоторое время, но конечные результаты были очень полезными", - рассказал один из ведущих авторов исследования и старший научный сотрудник Ikmi Group Петрус Стинберген.
Однако открытие произошло, когда исследователи поняли, что благодаря этим изменениям анемона вернулась к своей первоначальной форме. Это означает, что животное вернулось к своим пропорциям, которые были до травмы.
"Мы стали свидетелями координации всего организма, которая руководит этой перестройкой. Эта пропорциональная реакция позволяет анемоне восстановить свою форму, подчеркивая, как такие организмы, как Nematostella, интерпретируют и реагируют на потерю тканей в соответствии с нанесенным ущербом", - подытожил Икми.
Другие научные исследования
Как писал УНИАН, ранее ученые научили крыс управлять маленькими автомобилями. Новое исследование показало, что эти животные могут освоить вождение, используя проволоку как педаль газа.
Также ученые провели исследование и выяснили, какого хищника животные Африки боятся больше всего. По словам ученых, львы несмотря на свои острые глаза и сокрушительные клыкастые челюсти, не вошли в перечень.
