Гребневики сливаются в один организм после травмы
Представьте себе: два животных получают травму, встречаются… и превращаются в одного. Без драк за территорию, без отторжения чужеродных тканей. Их нервные системы синхронизируются, как два компьютера, подключенные к одному монитору, а пищеварение начинает работать на общий «котёл». Звучит как сюжет фантастического фильма? Как бы не так! Группа биологов наткнулась на это явление совершенно случайно, и «актёрами» в этой драме оказались гребневики вида Mnemiopsis leidyi.
Морской орех, как называют M. leidyi, — существо само по себе удивительное. Это прозрачный, светящийся в темноте хищник, плавающий в толще воды. Не дайте себя обмануть его внешней простоте: цетофоры (или гребневики) — не медузы, хотя их часто путают. У них нет стрекательных щупалец, и выловить их из воды целыми — та ещё задачка, они тут же расползаются в руках.
Эти создания настолько примитивны, что учёные считают их одними из самых ранних предков всех многоклеточных животных на Земле. И, как выяснилось, примитивность порой даёт удивительные бонусы. Некоторые гребневики, включая наш морской орех, — чемпионы по регенерации. Именно поэтому их так любят изучать в контексте регенеративной медицины. Раньше уже замечали, что их ткани легко приживаются друг к другу, но чтобы вот так…
Всё произошло во время рутинного лабораторного наблюдения. Исследователи, которые позже опубликовали свои выводы в журнале Current Biology, вдруг обнаружили, что один из подопытных гребневиков… исчез. Вернее, на его месте появилась особь аномально крупных размеров. Присмотревшись, они поняли: это не одна особь, а две, но без малейшего намёка на шов или разделение. Они слились. И это было не случайное переплетение, а целенаправленное слияние, вызванное травмой.
«Одно из потенциальных преимуществ такого союза, — объясняет ведущий автор исследования Кей Джокура, — в том, что слиться и восстановиться можно гораздо быстрее, чем регенерировать утраченные части поодиночке». Логика железная: не жди, пока отрастёт своё, а просто «пришей» готовое от соседа.
Нервные системы синхронизированы через 2 часа после слияния
Учёные решили не гадать и воспроизвели эксперимент. Они отобрали 20 гребневиков, нанесли им крошечные повреждения (сущие царапины по сравнению с тем, что бывает в дикой природе) и разбили на пары в отдельных аквариумах. Результат превзошёл ожидания: 9 из 10 пар на следующее утро уже были единым целым и прекрасно прожили вместе как минимум три недели.
Но самое интересное началось, когда за ними стали наблюдать внимательнее. В первый час после слияния конечности нового «двуглавого» существа двигались сами по себе, как будто каждый организм ещё не понял, что он теперь часть чего-то большего. Но уже через два часа картина изменилась кардинально. Движения стали синхронными, словно дирижёр взмахнул палочкой. Когда исследователи касались одного бока, мышцы сокращались по всему телу — в 95% случаев реакция захватывала обе половинки.
«Мы были поражены, — признаётся Джокура. — Трогаешь одну сторону, а дёргается весь «гибрид». Это верный признак того, что их нервные системы не просто рядом, они функционально объединились в единую сеть».
Чтобы проверить, как работает пищеварение в таком симбиозе, биологи пошли на хитрость. Они накормили одну из «голов» артемией, помеченной флуоресцентным красителем. И что вы думаете? Пища спокойно путешествовала из одного пищеварительного тракта в другой, переваривалась в обоих «желудках», а выходила… через два ануса. Правда, не одновременно, а с разницей во времени. Мелочь, а забавно.
Нераспознавание «себя» и «не-себя»
Почему же это возможно? Учёные предполагают, что вся соль — в удивительной «толерантности» гребневиков. Судя по всему, у них напрочь отсутствует система распознавания «свой-чужой». Тот самый механизм, который у более развитых животных заставляет иммунную систему атаковать всё чужеродное, у M. leidyi просто не работает. Возможно, это плата за эволюционную древность: первые многоклеточные ещё не «научились» защищать свои границы с таким рвением.
Конечно, у науки пока больше вопросов, чем ответов. Например, происходит ли такое в дикой природе? В океане, где полно планктона и течений, шанс, что две травмированные особи окажутся вплотную друг к другу, не теряя времени, невелик. Да и, строго говоря, даже слившись в одно тело, они не становятся единым организмом в генетическом смысле. У них разная ДНК, а значит, их уникальная «двойная» форма не передастся по наследству.
Остаётся открытым и главный вопрос: это просто забавная аномалия или эволюционная стратегия выживания? Исследователи уверены в одном: разгадка механизмов этого слияния может перевернуть наши представления об иммунитете и регенерации. В конце концов, если мы поймём, как можно отключить «врата» иммунной системы и заставить нервы срастаться так же гладко, как у гребневика, это откроет невероятные перспективы для медицины.
