Отрезанная лапа морского огурца оказалась способна жить и расти сама по себе

Канадские исследователи из Мемориального университета Ньюфаундленда и Общества по исследованию и оценке окружающей среды обнаружили уникальную способность к выживанию у морских огурцов (голотурий). Как выяснилось, их амбулакральные ножки — трубчатые органы, используемые для передвижения, — после отделения от тела не погибают, а продолжают самостоятельно развиваться и усваивать питательные вещества на протяжении нескольких лет.

Жизнеспособность вопреки законам природы

Исследуемый вид голотурий, Psolus fabricii, обитает в холодных водах Атлантического и Северного Ледовитого океанов. Эти существа обладают ярко-красными щупальцами и защитным чешуйчатым панцирем, а перемещаются по морскому дну с помощью многочисленных эластичных ножек. Из-за каменистого рельефа дна и обилия хищников эти конечности часто травмируются, что заставило данный вид развить поразительные механизмы регенерации.

Чтобы выяснить судьбу утерянных конечностей, авторы исследования собрали образцы амбулакральных ножек и поместили их в резервуары с естественной морской водой. Ученые отслеживали состояние тканей и фиксировали потребление ими питательных веществ с помощью маркированных аминокислот и аммиака, добавленных в воду.

Превращение в автономный организм

Результаты эксперимента, опубликованные в журнале Science Advances, удивили биологов. Вместо того чтобы разложиться, ампутированные конечности начали активно восстанавливаться благодаря делению клеток и резкому росту числа иммунных клеток.

• В течение первой недели рана на месте среза полностью затянулась.
• За один месяц поврежденный участок восстановился, а сама ножка превратилась в сферический живой комок из мышц и соединительной ткани с полупрозрачной кожей.
• Через два месяца ткани вернулись к своему исходному размеру, а через три — превзошли его.
• В течение двух лет наблюдения ткани оставались живыми, находясь под слоем донного осадка в аквариуме.

По словам соавтора исследования, морского биогеохимика Рейчел Сиплер, естественная морская вода насыщена бактериями и органикой, что в обычных условиях способствует быстрому гниению биоматериала. Однако изолированные ткани голотурии смогли использовать эту агрессивную среду как источник питания для роста и заживления.

Новые границы биологии

Хотя ни один из образцов за два года не регенерировал в полноценный новый организм, они продемонстрировали поразительную автономность. В обзоре это явление сравнивают с хвостом ящерицы: если способность рептилий отращивать утерянный хвост хорошо известна науке, то в данном случае исследователи столкнулись с ситуацией, когда сам «хвост» пытается выжить и функционировать как самостоятельный организм.

Способность изолированных частей тела противостоять разложению и усваивать питательные вещества напрямую из воды может изменить представления ученых о границах клеточной биологии и механизмах регенерации тканей.