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    710 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
Астрономы впервые увидели двулучепреломление вакуума — эффект, предсказанный Гейзенбергом 90 лет назад
"Но первые признаки того, что вакуум действительно способен вести себя как материя, уже получен (от бодр)
Астрономы впервые увидели двулучепреломление вакуума — эффект, предсказанный Гейзенбергом 90 лет назад
Учёные, вы опять что то не доглядели! Не бывает пустоты! Даже, тот ваш вакуум, пронизан всевозможным (от бодр)
Где все? Почему человечество до сих пор не нашло внеземные цивилизации
Несовершенно не то ЧТО мы видим, но то КАК мы это распознаем. Мы распознаем это только с точки зрени (от Альфред)