Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Раскрытие секретов эволюции: ученые обнаружили математическую связь между курами, лягушками и рыбами
20.01.2024

Раскрытие секретов эволюции: ученые обнаружили математическую связь между курами, лягушками и рыбами

Оценка: 0.0    360 1 Наука и Технологии
10:00

Развитие эмбриона уже давно является предметом восхищения и загадок. Как клетки собираются вместе, чтобы сформировать сложные структуры, такие как органы и конечности? Хотя ответы на эти вопросы остаются неуловимыми, ученые добились значительного прогресса в понимании одной важнейшей стадии эмбрионального развития - гаструляции.

Гаструляция - это процесс, в ходе которого клетки эмбриона превращаются из однослойных в многомерные структуры с главной осью тела. У человека это происходит примерно через 14 дней после зачатия. Однако изучение человеческих эмбрионов на этой стадии не представляется возможным. Чтобы решить эту проблему, исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего, Университета Данди (Великобритания) и Гарвардского университета обратились к эмбрионам цыплят, которые имеют много общих черт с человеческими эмбрионами на этой стадии.

Под руководством доцента физики Калифорнийского университета в Сан-Диего Маттиа Серра исследовательская группа использовала подход идеального цикла, сочетающий теоретическую и экспериментальную науку. Серра, теоретик, специализирующийся на сложных биофизических системах, сотрудничал с биологами из Университета Данди, чтобы разработать математическую модель на основе их данных. Эта модель успешно предсказала потоки гаструляции, наблюдаемые под микроскопом у эмбрионов цыплят, что стало первым случаем, когда самоорганизующаяся математическая модель достигла такого результата.

Биологи стремились проверить, может ли модель не только воспроизводить известные экспериментальные данные, но и предсказывать результаты при различных условиях. Команда вносила в модель возмущения, изменяя начальные условия или параметры. Удивительно, но модель генерировала клеточные потоки, которые не наблюдались в естественных условиях у эмбрионов цыплят, но были обнаружены у двух других видов позвоночных: лягушек и рыб.

Чтобы подтвердить эти результаты, коллеги-биологи воспроизвели возмущения в модели в лаборатории, используя эмбрионы цыплят. Удивительно, но у этих манипулируемых эмбрионов наблюдалось течение гаструляции, которое обычно наблюдается у рыб и лягушек.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Science Advances, свидетельствуют о том, что физические принципы, управляющие самоорганизацией многоклеточных, могли эволюционировать у разных видов позвоночных. Несмотря на разную среду, в которой живут рыбы, лягушки и птенцы, основные принципы самоорганизации на ранних стадиях гаструляции могут оставаться неизменными.

По словам Серры, "некоторые из основных принципов самоорганизации, по крайней мере на этой ранней стадии гаструляции, могут быть одинаковыми у всех трех видов". Эти выводы открывают новые возможности для изучения других механизмов, способствующих самоорганизации эмбрионов.

Сейчас Серра и его коллеги сосредоточились на изучении дополнительных механизмов, участвующих в развитии эмбриона. Они надеются, что это исследование будет способствовать развитию дизайна биоматериалов и регенеративной медицины, что в конечном итоге улучшит продолжительность жизни и благосостояние человека.


 
Источник:  https://earth-chronicles.ru/


Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 1

0  
Проводник 20.01.2024 21:03 [Материал]
Это мало того, у всех живых существ на планете в их строении соблюдается один общий принцип в пропорциях строения их тел - это последовательность Фибоначчи. Жизнь Едина, но проявления Её безконечно многообразны.
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
Сходство между славянским оберегом Крес и рисунком Майя просто поразительное
Ниоткуда ( из выхолощенной истории) ничего не может взяться. Разве что откровение свыше. Вот к приме (от Везунчик)
Энергия этого эфира безгранична и ее трудно постичь
А по какой причине бездушные атомы связываются ...просто так (все го лишь) на ровном месте... без вс (от renmilk11)
Эль-Ниньо прекратится в апреле, заявил Вильфанд
Эль-Ниньо началось в экваториальной части Тихого океана в июне 2009 года, достигнув пика в январе — (от Везунчик)
Сходство между славянским оберегом Крес и рисунком Майя просто поразительное
Православие или христианство? Славить Правь - это как раз то, что и было у наших предков, которые жи (от Проводник)