Электричество заставило червей отрастить вторую голову

Американские биофизики показали, что вырабатываемые внутри организма электрические импульсы позволяют клеткам червей взаимодействовать и «осознавать» себя в общей структуре организма. Эти импульсы запускают в работу гены, которые отвечают за регенерацию нужной части тела. Проверяя эту гипотезу, ученые получили червей с головами с обеих сторон туловища и таких же червей, но с двумя хвостами вместо голов.

Исследователи работали с плоскими червями вида Dugesia japonica из семейства планарий. Они известны тем, что могут отращивать заново утраченные части тела, причем не только хвост, но и голову. О том, как именно происходит этот процесс, пока известно не слишком много. Работа биофизиков из Университета Тафтса позволила понять, какую роль на ранних этапах регенерации играют электрические импульсы, возникающие внутри организма червей.

Перед работой ученые ампутировали части подопытных червей головы, а второй части — хвосты. В организм подопытных ввели флуоресцентные красящие вещества, которые реагируют на уровень электрического напряжения. Таким образом, в ответ на разный уровень электрической активности клетки червей светились разными цветами. Исследователи хотели зафиксировать, как определенный уровень электрической активности запускает гены, ответственные за регенерацию тканей. Отследив эту связь, экспериментаторы подавали напряжение, которое запускало регенерацию хвоста, к клеткам со стороны головы, и наоборот. В итоге у них получились черви с двумя головами или двумя хвостами.

Авторы работы поясняют, что электрические сигналы — это особый код, с помощью которого клетки «понимают», какую часть тела нужно восстанавливать. В будущих исследованиях ученые хотят разобраться в этом коде детальнее, найти, где в нем «вшиты» размеры и формы необходимых частей тела. Отдельный вопрос состоит в том, как этот механизм остается устойчивым. Дело в том, что двухголовые черви и после второй ампутации снова отращивали вторую голову, уже без всякого внешнего воздействия.

Ранее та же группа ученых отправляла Dugesia japonicа на орбиту Земли, и там один из червей-астронавтов тоже сумел отрастить голову.