Биологи: личинки актиний много тренируются ради возможности больше никогда не двигаться

Исследователи из Европейской молекулярно-биологической лаборатории продемонстировали, что морские анемоны усиленно тренируются перед тем, как перейти к сидячему образу жизни. Работа опубликована в журнале Current Biology.

Личинки актиний Nematostella подвижны, но постепенно они переходят к прикрепленному образу жизни. Рассмотреть, каким образом это происходит ранее не удавалось из-за их очень быстрых движений — микроскоп просто не позволял записать их. Авторы нового исследования улучшили метод оптической когерентной микроскопии, что позволило им количественно оценить объемные изменения в тканях и полости тела развивающейся личинки.

Биологи выяснили, что личинки актиний делятся на две группы: одни развиваются быстро, вторые — медленно. Чем активнее были личинки, тем больше времени занимало их развитие. Движение необходимо им для достижения формы, которая будет наиболее выгодна после перехода к сидячему образу жизни. Но похоже, что они не могут использовать свой гидроскелет для движения и развития одновременно.

Чтобы увеличить свой размер, морские анемоны надуваются, втягивая воду из окружающей среды. Затем, сокращая различные типы мышц, они могут регулировать свою форму. Это локальное расширение, вызванное давлением, помогает растягивать ткани, в результате чего животное становится более вытянутым.

Результаты работы пригодятся в инженерных науках: во многих системах используются гидравлические механизмы, которые превращают давление и поток воды в механическую работу. Среди авторов были не только биологи, но и математики, которые создали модель для количественной оценки роли гидравлического давления в управлении изменениями формы сосуда.

Кроме того, лучшее понимание того, каким образом развиваются личинки актиний позволит понять эволюцию древних многоклеточных, которые появились в похожей среде. Отголоски тех времен до сих пор влияют на нас: трубчатые растягивающиеся структуры оставляют основу многих наших органов. Изучение механизмов, применимых к Nematostella, поможет лучше понять роль гидравлики в развитии и функционировании человеческого организма.