Российские ученые открыли новый механизм движения губок — на первый взгляд неподвижных прикрепленных организмов. Оказалось, что на новое место губка перемещается отдельными клетками: они покидают старое тело, прихватывая с собой части скелета.
Губки – животные, ведущие сидячий образ жизни. Они прикреплены к субстрату на дне океана и, как долгое время считали, не способны к передвижению. Однако чем больше ученые про них узнавали, тем яснее становилось, что губки не так неподвижны, как про них думали. Биологи обнаружили, что некоторые губки способны к ограниченному движению отдельными частями тела. Но подробности и, главное, механизм этих движений до сих пор оставались малопонятными. Биологи из кафедры зоологии беспозвоночных биологического факультета МГУ под руководством кандидата биологических наук Игоря Косевича изучили движение беломорской губки Amphilectus lobata в лабораторных условиях. Его механизм описан в дипломной работе Дмитрия Горина.
Прежде всего надо сказать об особенностях губок. Это древние и примитивные многоклеточные организмы, появившиеся на планете еще в докембрийскую эпоху. Губки составляют отдельный тип в царстве животных. Их отличие состоит в том, что в теле губок нет отдельных тканей, они находятся на дотканевом уровне организации (хотя, как сказал Игорь Косевич корреспонденту Infox.ru, для специалистов это несколько устаревшая точка зрения). Тело губок состоит из трех основных групп клеток, образующих покровный слой, выстилку внутренних камер и промежуточное вещество со скелетными элементами. Поддерживает форму губки известковый скелет, состоящий из отдельных иголочек – спикул. Для дыхания, питания, выделения и размножения служит водоносная система – с ее помощью через тело губки фильтруется вода.
Биологи наблюдали за губками в лабораторном аквариуме, где животные были прикреплены к водорослям или просто к стеклу. Ученые обнаружили, что из тела некоторых губок начинают расти продолговатые тяжи – губки выпускают их, как амеба ложноножки. Тяжи движутся в разных направлениях на расстояние до 70 мм, скорость их распространения достигает 5 мкм/мин. В конце концов по одному из тяжей тело губки полностью перетекает на новое место, оставляя на старом месте пустой скелет. И на новом месте развивается новый организм.
Исследование при помощи светового и сканирующего электронного микроскопов и цейтраферной видеосъемки позволили увидеть, что происходит внутри тяжей, а также как именно неподвижная губка двигается. Ученые выяснили, что первым шагом к движению становится дедифференцировка некоторых клеток, то есть они перестают выполнять свои функции в теле животного. Клетки изменяются и внешне, становясь похожими на амебы. Эти амебы образуют тяжи, перемещаясь внутри них. В движущемся потоке клетки используют коммуникацию между собой, чтобы обеспечить согласованное движение. По-видимому, они обмениваются электрическими и химическими сигналами. Силу перемещения и направление движения задают клетки переднего края. Они ползут по субстрату, увлекая за собой остальных. Тяж формирует ответвления, часть из них втягивается обратно, происходит постоянный поиск направления.
Интересно, что, мигрируя в потоке, клетки тащат с собой некоторые спикулы – скелетные иглы. Прихватывают их, чтобы использовать при постройке нового скелета на новом месте.
В какой-то момент тяж прекращает движение, и в этом месте накапливается клеточная масса. Так начинается формирование нового тела губки. Постепенно из старого скелета мигрируют оставшиеся клетки, и он остается пустым. На новом месте клетки вновь дифференцируются и начинают выполнять свою роль в новом теле.
У биологов есть несколько предположений о том, что заставляет губку мигрировать в поисках лучшей доли. Скорее всего, она перемещается в направлении нарастания субстрата – веточки гидроидного полипа или водоросли, чтобы занять более выгодный для фильтрации воды участок. Возможно, со старого места ее выгоняет изменение условий – затенение соседними организмами, изменение направления и силы течения.
Изучив поклеточное движение у Amphilectus lobata, впоследствии ученые обнаружили, что так способны двигаться и другие виды беломорских губок.
Источник: Infox.ru
21-01-2013 Просмотров:12344 Новости Генетики Антоненко Андрей
ДНК способна существовать во множестве форм. Например, могут изменяться параметры двойной спирали, она может становиться более сжатой или более вытянутой, сама спираль — быть как право-, так и левозакрученной, а...
17-05-2013 Просмотров:10799 Новости Экологии Антоненко Андрей
При глобальном потеплении северные деревья могут вытеснить южные Необычный натурный эксперимент провели специалисты Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН в рамках разработки модели развития экосистем на ближайшие 100 лет....
11-04-2013 Просмотров:11153 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Наблюдения за миграциями дают учёным множество ценных сведений о биологии животных. Но как следить, к примеру, за морскими видами? В докомпьютерную эпоху это была настоящая головная боль. А сейчас в...
08-04-2013 Просмотров:10864 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Насколько быстро бегал Tyrannosaurus rex? Биомеханики полагают, что «царь тираннозавров» был чертовски быстр, но, вероятно, не так быстр, как вы думаете. Изображение Stephanie Fox / io9.com.Этот вопрос обсуждается давным-давно. В конце...
28-01-2020 Просмотров:2791 Новости Антропологии Антоненко Андрей
В журнале Proceedings of the National Academy of Sciences опубликованы результаты многолетних археологических работ в Чагырской пещере в Алтайском крае. Неандертальцы, которые жили здесь 59-49 тысяч лет назад, оказались намного...
Энтомологи выяснили, что голодные и исхудавшие богомолихи наиболее привлекательны в глазах противоположного пола, хотя попытка спариться с такой самкой почти всегда заканчивается для самцов плачевно. Pseudomantis albofimbriataК такому выводу пришла австралийский исследователь…
Геологи из Университета Потсдама (Германия) и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) доказали, что в последние годы некоторые гималайские ледники начали расти. Гималайские ледники в Бутане (иллюстрация НАСА / GSFC / METI…
В первые дни своей жизни зародыш черепахи, еще не имея ног, совершает целое путешествие. Он измеряет температуру в яйце и движется к источнику тепла, показали китайские зоологи. Эмбрион черепахиЭмбрионы черепахи оказались…
Группа под руководством профессора Werner X. Schneider из Билефельдского университета (Германия) изучала, как же именно мозгу удается заставить нас поверить, что мы видим равномерно резкое изображение. Выяснилось, что мы видим…
Международная группа ученых опубликовала результаты исследования окаменевшей личинки краба, датирующейся возрастом в 150 млн лет. По собственному признанию палеонтологов, больше всего их потрясло удивительно современное строение этого организма. Сравенение личинок Чтобы поймать…
Изучение останков животных, живших в Антарктике во времена динозавров, показало, что жизнь на южном полюсе Земли не спасла обитателей морей и суши от практически мгновенного вымирания в результате падения астроида в современной Мексике, заявляют палеонтологи в статье, опубликованной в журнале Nature…
Мягкотелые обитатели докембрийских морей 540 млн лет назад были буквально сметены волной закованных в жесткие панцири животных современного типа. Драматические события, разыгравшиеся в начале кембрийского периода, практически мгновенно положили конец…
Американские палеонтологи разработали методику, позволяющую определять плотность и структуру первобытного растительного мира. Результаты их исследования опубликованы в журнале Science. Ученые во главе с Риган Данн (Reagan Dunn) из Музея Естественной истории и культуры имени…
Исследователи подтвердили гипотезу о ядовитости звероящера Euchambersia, изучив строение его зубов. Оказалось, что прямо над его верхними клыками располагалась ямка с ядовитой железой, откуда яд стекал по костным каналам. Результаты исследования,…