Обнаружена сенсационная регенерация мозга у обитателей морских глубин

Внешне они очень похожи на медуз, и это сходство было причиной того, что зоологи долгое время считали их принадлежащими к классу медуз. Лишь много позже гребневиков выделили в особый класс с 6-ю отрядами его представителей. Гребневики – это гораздо более сложно организованные существа, хищники, которым для охоты необходима достаточно совершенная нервная система, дающая способности к хорошей ориентации и координации движений.

Этих удивительных представителей морской фауны изучала группа ученых из университетов Флориды и Вашингтона, объединившая свои усилия с российскими биологами из Института общей генетики РАН. На последующих этапах к исследованию подключились другие ученые из России, США, Англии и Голландии.

Оказалось, что особенностью гребневика является совершенно иной, нежели у других представителей животного мира, эволюционный путь развития нервной системы.

Как рассказал Леонид Мороз, руководитель группы ученых, проводивших исследования в университете Флориды,

эти морские существа чрезвычайно необычны, – настолько, что можно подумать, что у них нет ничего схожего с остальными представителями фауны, населяющими Землю. Степень их уникальности настолько высока, что они представляются некими пришельцами с других планет. Но они существуют и обитают рядом с нами, и мы «открываем» их заново.

Как установили ученые, эти животные отличаются прямо-таки «реактивной» скоростью процессов посттравматической регенерации нервной системы. Свой элементарный мозг, более известный как аборальный орган, некоторые из представителей этого типа животных способны полностью восстановить в течение 3,5 суток. Ученые наблюдали также потрясающую картину в эксперименте с участием представителя лопастных гребневиков – болинопсиса (Bolinopsis),который восстанавливал свой мозг 4 раза!

При декодировании генома десяти видов гребневиков ученые использовали самые последние геномные технологии и пришли к выводу, что у них наличествуют уникальные гены, отсутствующие у других животных. Наряду с этим, морской организм обладает необычными особенностями регуляции работы генов: у них нет микропоследовательностей РНК, которыми обладают все животные без исключения. Более того, гребневик задействует другой состав нейромедиаторов, нежели все остальные организмы: в процессах передачи нервных импульсов у них участвуют исключительно глутаматные рецепторы. Такие нейромедиаторы, как дофамин, серотонин, ацетилхолин и некоторые другие, которые используются в передаче нервных импульсов между нейронами, а также между нейронами и исполнительными клетками, организм гребневика не использует.

А. Взрослая особь гребневика Mnemiopsis leidyi
В. Гребные пластинки гребневика
С. Молодой гребневик (вид сверху)

Эти результаты в корне меняют устойчивый взгляд на то, что эволюция нервной системы животных и человека проходила только по одному известному науке пути. Устройство и особенности функционирования нервной деятельности гребневиков говорят о том, что нервная система этого живого существа прошла другой, отличный от известного науке, путь формирования и развития. Ученые считают, что гребневики по какой-то причине отделились от других многоклеточных животных на ранних этапах эволюции, и произошло это порядка 600 млн. лет назад. В результате они получили уникальную среди земных существ нервную систему и мышцы, формирование которых происходило независимым путем.

Как много раз уже приходилось убеждаться многим поколениям ученых мужей, природа таит в себе еще много загадок и открытий. Ее кажущаяся «простота» оказывается источником нового, более высокого знания, которое неизбежно вносит коррективы в наши представления о сути вещей и явлений.

Как сказал Леонид Мороз,

мы слишком упростили процесс эволюции. Природа же оказалась намного более многообразна, чем мы о ней думали. И полна инноваций…

Ученые надеются, что более глубокое и всестороннее изучение подобных природных феноменов – способности живых существ к регенерации – откроет путь к созданию новых медицинских технологий по лечению больных с различными поражениями мозга, причем как посттравматического, так и дегенеративного происхождения.

Результаты и описание проведенного исследования морских гребневиков опубликованы в журнале Nature.