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
07-07-2015 Просмотров:7793 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Группа британских биологов под руководством Морито Хайаши (Morito Hayashi) исследовала то, как пауки, относящиеся к 21 виду, передвигаются по воде. Свое исследование ученые опубликовали в журнале BMC Evolutionary Biology. Хорошо известно, что в некоторых...
12-11-2012 Просмотров:12008 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
Нам кажется, что за последние полвека природа прямо-таки ополчилась на человечество, насылая на нас новые опаснейшие инфекции. Даже если не считать многоликий грипп, который регулярно «радует» врачей всё более вирулентными...
15-01-2013 Просмотров:11256 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
Специалисты из Морской биологической лаборатории (США) обнаружили любопытный экологический феномен: они нашли такие бактерии, которые живут только в водах Арктики и Антарктики — и нигде больше. С одной стороны, ничего...
15-06-2017 Просмотров:5192 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Необычные эксперименты на мышах помогли биологам подтвердить, что диарея является средством очистки организма от токсинов и патогенов, и раскрыть молекулярные механизмы ее развития, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell Host & Microbe. Бактериальная инфекция"Гипотеза о том, что...
25-01-2019 Просмотров:2902 Новости Антропологии Антоненко Андрей
Профессиональные копьеметатели помогли ученым доказать, что древнейшие копья неандертальцев, найденные два десятка лет назад в Германии, могли легко убивать животных средних размеров. Результаты их "полевых испытаний" были представлены в журнале...
Сахара, крупнейшая пустыня в мире, когда-то была плодородным пастбищем. Общепринято, что всё изменилось со сдвигом вращения Земли, но до сего дня наука не знала, резкой или постепенной была трансформация. Изображения в…
«Ходячий кактус» продемонстрировал биологам, что предки насекомых сначала отрастили себе сегментированные ноги и покрыли их броней, а уж затем оделись в нее полностью. Реконструкция предка членистоногихЖивотное, найденное и описанное китайскими и…
Чтобы зафиксировать в массе зоопланктона перемещения отдельной особи, шведские экологи буквально подковали водяную блоху. Дафния (фото Chantal Wagner)Биологи обычно не затрудняются с наблюдениями за миграцией животных. В этом им помогают разнообразные…
Палеонтолог южноафриканского университета Витватерсранда, доктор Роберт Гесс описал самого первого сухопутного жителя суперконтинента Гондвана. Им оказался скорпион Gondwanascorpio emzantsiensis из девонских отложений Восточной Капской провинции. Отпечаток лапы скорпиона Ископаемый материал, на основании…
Ученые нашли на северо-востоке Китая гигантское кладбище яиц птерозавров, которое впервые позволило им узнать, что детеныши летающих гигантов мезозоя рождались абсолютно беспомощными, говорится в статье, опубликованной в журнале Science. "Это открытие окончательно подтвердило то,…
Мы знаем, что в муравейнике лишь самка-королева может откладывать яйца. Но у всякого правила есть исключения: у муравьёв Cerapachys biroi, живущих в юго-восточной Азии, обычные самки тоже могут откладывать яйца.…
Что получится, если скрестить эму с тираннозавром? По-видимому, нечто, напоминающее Anzu wyliei — новый вид двуногих динозавров. Три экземпляра этих животных с оперёнными передними конечностями и хвостами были найдены в…
Биологи выяснили, что хохлатые пингвины находят своих партнеров после полугодовой разлуки, преодолевая разделяющие их тысячи километров. Хохлатый пингвин (Eudyptes chrysocome)Об этом говорится в статье бельгийских ученых из Университета Антверпена, опубликованной в журнале Biology…
Проведённое Университетом штата Аризона и Колорадским университетом (оба — США) компьютерное моделирование культурного и биологического развития гомининов в ответ на изменение климата во время последнего ледникового периода дало любопытный результат. Результат…