Международная группа исследователей доказала, что один вид гребневиков (Mnemiopsis leidyi) может сливаться, так что две особи легко превращаются в одну после травмы. После этого они быстро синхронизируют свои мышечные сокращения и объединяют пищеварительные тракты, чтобы разделить пищу. Новое исследование было опубликовано в Current Biology.
Гребневики были одними из самых ранних животных, эволюционировавших на Земле. Их способность к слиянию предполагает, что первые животные, возможно, не обладали способностью отличать своих от чужих, что является важным свойством для иммунной системы многих существ и для организмов, которые растут в тесном контакте, говорит Кей Джокура, зоолог беспозвоночных из Национального института фундаментальной биологии Японии, который руководил исследованием.
«Это очень круто», — говорит Билли Свалла, почетный исследователь эволюционной и биологии развития в Университете Вашингтона. Похожие слияния наблюдались у других беспозвоночных, таких как гидра и несколько других близких эволюционных родственников, но для гребневиков это первый случай, говорит Никки Трейлор-Ноулз, зоолог беспозвоночных в Университете Майами. «Это волнительно документировать».
Как и другие гребневики, морской орех (Mnemiopsis leidyi) имеет восемь рядов крошечных волосков, называемых ресничками, которые спускаются по его телу и скоординированно бьются, чтобы животное перемещалось в воде. В прошлом году, посещая Соединенные Штаты для изучения морских орехов в Морской биологической лаборатории (MBL), Джокура заметил необычно большой, странно выглядящий экземпляр. «У него было два рта и две глотки», — вспоминает он.
Гребневики могут отращивать все свое тело из половины травмированного, так что удвоение могло быть результатом неудачной регенерации у одного животного. Но Джокура задался вопросом, есть ли другая возможность: может ли регенеративная способность морского ореха помочь двум таким животным слиться воедино?
Он и его коллеги придумали эксперимент, чтобы это выяснить. У нескольких существ они отрезали часть одного из двух больших, похожих на крыло выступов, называемых лопастями. Затем они прикрепили пары раненых желеобразных особей близко друг к другу, так, чтобы их отрезанные концы почти соприкасались. В течение 24 часов каждая из комбо морского ореха слилась в одну желатиновую массу, а их пищеварительные каналы простирались через границы слияния.
Когда Джокура осторожно ткнул кончиком пипетки одну сторону сросшегося гребневика, все животное дернулось, как будто это была одна особь.
«Удивительно, что эта быстрая реакция произошла одновременно в обоих телах, хотя я коснулся только одной стороны», — говорит Джокура. Это навело его на мысль, что у сросшихся существ теперь была только одна нервная система.
Чтобы отследить этот процесс, его команда фотографировала парных, закрепленных медуз каждую секунду в течение 4 часов. Сначала доли были дергаными, нескоординированными и, вероятно, неспособными окружить потенциальную добычу. Но через 1 час они начали сокращаться и расслабляться синхронно, и через 2 часа они были почти полностью синхронизированы. Флуоресцентные артемии, которых скормили одному из двух ртов, также давали светящиеся кусочки креветок, выходящие из обоих анальных пор, подтверждая, что пищеварительная система по крайней мере частично объединилась.
Девять из 10 слияний, созданных в MBL, прожили не менее 3 недель, и Джокура прекратил эксперимент только потому, что ему пришлось вернуться в Японию. Об иммунной системе гребневиков известно немного, но у более сложных животных они эволюционировали так, чтобы отличать свое — то, что является частью их тела — от чужого, что помогает идентифицировать и отпугивать вторгающихся патогенов. (Это самораспознавание также делает трансплантацию органов у людей сложной задачей.)
Джокура предполагает, что поскольку гребневики так легко сливаются, у них, вероятно, очень слабое или вообще отсутствует самораспознавание. Он надеется изучить этот вопрос в будущей работе. Джокура не уверен, что это исследование когда-нибудь улучшит имплантацию органов у людей, но, по его словам, изучение того, как взаимодействуют две нервные системы, «может способствовать медицинским исследованиям, особенно в области регенерации нервов».
