Досліди на планаріях показали, що здатність статево розмножуватися у цих тварин супроводжується низькою здатністю до регенерації, зокрема властивого їм відрощування голови після розділення тіла навпіл. За обома процесами виявився однаковий молекулярний сигнальний шлях, посилення якого сприяє фертильності, однак перешкоджає регенерації, повідомляє сайт журналу Nature Ecology & Evolution, у якому опублікували статтю німецькі вчені.
Планарія Schmidtea mediterranea, яку вивчали дослідники. Alejandro Sánchez Alvarado / Wikimedia Commons
Що з регенерацією планарій?
Регенерація, зі здатністю відрощувати втрачені кінцівки або навіть великі частини тіла, різною мірою поширена у тваринному світі. Наприклад, морські слимаки можуть самостійно обезголовлюватися, а тоді відрощувати собі цілі нові тіла, тоді як у ссавців регенерація обмежується хіба що відновленням кінчика пальця. Дотепер науковці не впевнені, чому можливість так сильно різниться у різних груп і видів тварин. Щоб розібратися у цьому питанні, команда науковців на чолі з біологами Інституту мультидисциплінарних наук імені Макса Планка взялася вивчати плоскі черви планарії з п'яти континентів світу. Вибір впав на цих тварин, оскільки деякі з них можуть відрощувати собі не лише тіло, а й нову голову після обезголовлення. Тож вчені відрізали представникам 40 видів планарій голови, а тоді поспостерігали за регенеративними можливостями і за експресією генів червів.
У чому таємниця плоских червів?
Як з'ясувалося, протягом еволюції планарії не раз втрачали здатність регенерувати голову. Але при цьому вони часто набували можливості розмножуватися статево, відкладаючи яйця, а не поділом тіла навпіл. Наступні досліди на модельних видах планарій показали, що ключова роль у цьому належить сигнальному шляху Wnt/β-катенін: при його пригніченні планарії знову набули здатності регенерувати.
Робота описаного сигнального шляху вказує на еволюційний компроміс між фертильністю та регенеративними здібностями, де кращий показник одного пов'язаний з гіршими показниками другого. Можливо, це пояснює варіабельність здатності до регенерації серед тварин. Однак наступні досліди вкажуть, чи має сигналізація Wnt таку ж роль не лише в інших груп тварин, а і в інших видів планарій.
- Можливість забезпечити людині регенерацію принаймні кінцівок активно вивчають на жабах, яким, між іншим, вже вміють відрощувати задні ноги після ампутації.