Для большинства животных старение — это улица с односторонним движением. Но не для морского ореха, типа гребневика размером с манго, который водится в восточной части Атлантического океана. Когда дела идут плохо, это прозрачное беспозвоночное стареет в обратном направлении, регрессируя до щупальцевой личиночной формы. Затем, когда условия улучшаются, оно снова созревает во взрослую особь. Статья с новым исследованием была опубликована в bioRxiv.
Эта замечательная способность может объяснить, как этот гребневик, Mnemiopsis leidyi , выжил во время трансокеанских путешествий, будучи запертым в балласте корабля в течение нескольких недель подряд с небольшим количеством пищи, чтобы стать инвазивной неприятностью, сначала в Черном море, а теперь в некоторых частях Европы и Азии. И этот захватчик теперь может помочь исследователям лучше понять старение.
«Исследование является свидетельством того, как много мы еще можем узнать от беспозвоночных», — говорит Мария Миглиетта, морской биолог из Техасского университета A&M. Она изучает так называемую бессмертную медузу Turritopsis dohrnii , которая была первым — и долгое время считалась единственным — видом, у которого, как было обнаружено, старение происходит в обратном направлении.
Шесть лет назад морской биолог Джоан Сото-Энджел и эволюционный биолог Павел Буркхардт боролись за то, чтобы сохранить образцы M. leidyi процветающими в своей лаборатории в Университете Бергена. «Когда у гребневиков плохой день, они по сути распадаются», — говорит Сото-Энджел.
В конце концов, они узнали правильную температуру и условия содержания, чтобы животные могли выживать. Как только им удалось завершить начальные исследования нервной системы вида, команда начала доводить существо до предела его возможностей — лишая его пищи или ампутируя доли желатиновой ткани, которые окружают рот и составляют большую часть 2-сантиметрового тела взрослой особи.
Эти голодные или раненые животные сжались в комки размером всего в несколько миллиметров, но не умерли. Когда дуэт снова начал их кормить, некоторые вернулись к жизни. У тринадцати из 65 протестированных животных выросли два щупальца — характеристика, присущая животным на личиночной стадии. Ожившие животные использовали эти придатки для охоты на микроскопический планктон, проплывающий мимо, сообщают Сото-Энжел и Буркхардт. Возможно, что животное на этой личиночной стадии имеет преимущество, когда дело доходит до захвата пищевых ресурсов, отмечают авторы, что может объяснить его инвазивный успех, хотя это еще предстоит проверить. При достаточном питании гребневики в конечном итоге отрастили свои лопасти и даже начали снова размножаться.
До сих пор биологи обнаружили эту способность возвращаться на более раннюю стадию жизни и отрастать заново только у двух животных: бессмертной медузы, типа Cnidarian, и вида ленточного червя Echinococcus granulosus . Обнаружение ее у третьего животного, гребневика, который, несмотря на схожее название с медузой, принадлежит к другому типу, известному как Ctenophores, «было большим сюрпризом», вспоминает Сото-Энджел.
Несмотря на то, что и бессмертная медуза, и эти гребневики обладают способностью снова становиться молодыми, животные делают это по-разному. У медуз есть различные жизненные стадии: свободно плавающая колоколообразная медуза, размножающаяся половым путем, и неподвижный «полип», который напоминает актинию и может отпочковывать больше полипов. По мере того, как он возвращается к старению, его клетки теряют свою идентичность и сливаются в «кисту», которая снова дифференцируется в полип. «Это не та же самая особь, которая возвращается к предыдущей стадии», — говорит Сото-Энджел.
Но у гребневиков такого клеточного распада не происходит. Сото-Энджел отмечает, что у них «очевидно, что омолаживается та же самая особь, словно возвращаясь назад во времени».
Ёсинори Хасэгава, зоолог из Научно-исследовательского института ДНК Казуса, который не принимал участия в работе, но изучал медуз, говорит, что это важное открытие, но задается вопросом, действительно ли эти гребневики переводят свои биологические часы вспять или просто уменьшаются. «Это похоже на несовершенное омоложение».
Тем не менее, это открытие служит хорошим предзнаменованием для ученых, которые найдут больше примеров животных, способных стареть вспять, добавляет он. «Я считаю, что многие виды… обладают способностью к омоложению».
