Аллигаторы, как и ящерицы, могут отращивать хвосты, согласно новым исследованиям. Однако регенерация хвоста происходит только у молодых особей, говорят ученые. Ученые также отметили, что сам процесс регенерации несколько отличается от того, что происходит у маленьких ящериц.
При нападении опасного хищника ящерица может отбросить свой хвост. Неожиданность, которую она преподносит нападающему этим маневром, дает ей шанс спастись и остаться в живых. Эта способность хорошо известна у мелких ящериц. В конце концов, их хвост быстро отрастает. Но оказалось, что гораздо более крупные рептилии, например аллигаторы, тоже обладают этой способностью, но только в молодом возрасте.
Описание исследования появилось в журнале Scientific Reports.
Способность к регенерации
Способностью к регенерации определенных частей тела обладают многие виды животных. Среди них выделяется мексиканская амбистома (Ambystoma mexicanum), также известная как мексиканский аксолотль или мексиканская саламандра. Он обладает способностью регенерировать практически любую часть тела. Потеря конечности, глаза, части сердца или даже кусочка мозга не является для него проблемой. Органы и конечности отрастают.
Многие мелкие рептилии, такие как ящерицы, обладают способностью отращивать хвост. Однако до сих пор было мало известно о том, происходит ли этот процесс и у более крупных рептилий, таких как аллигаторы. Исследователи из Университета штата Аризона (ASU) и Департамента дикой природы и рыболовства штата Луизиана, используя передовые технологии визуализации, установили, что аллигаторы также обладают способностями к регенерации, схожими с гораздо меньшими рептилиями. Команда ученых обнаружила, что молодые аллигаторы (Alligator mississippiensis) также могут отращивать свои хвосты. Они могут отрастить до 23 сантиметров хвоста, или 18 процентов от общей длины тела.
Конечно, отросший хвост намного короче первоначального, особенно если учесть, что эти животные могут достигать более четырех метров в длину, но, тем не менее, ученые предполагают, что эта способность отращивать хвосты дает аллигаторам функциональное преимущество в их мутной водной среде обитания. Почему он не отрастает полностью? Этого исследователи пока не знают. Возможно, это связано с тем, что регенерация — физиологически затратный процесс, а у мелких ящериц она, как было показано, снижает общий темп роста.
Аллигаторы делают это по-другому
Ученые объединили передовые методы визуализации с методами изучения анатомии и организации тканей, чтобы исследовать структуру восстановленных хвостов. При этом они обнаружили, что процесс отрастания хвоста у аллигаторов происходит по механизму, который мы раньше не видели. — Что делает аллигатора интересным, помимо его размеров, так это то, что отрастающий хвост демонстрирует признаки регенерации и заживления ран в рамках одной и той же структуры», — говорит Синди Сюй из ASU, ведущий автор статьи.
Сделав снимки и проанализировав процесс отрастания хвоста, исследователи обнаружили, что аллигаторы делают это совсем не так, как другие известные нам животные с подобными способностями.
— Рост хряща, кровеносных сосудов, нервов и чешуи соответствовал предыдущим исследованиям регенерации хвоста ящерицы, проведенным в нашей лаборатории и других. Однако мы были удивлены, обнаружив рубцовую соединительную ткань на месте скелетной мышцы при отрастании хвоста аллигатора. Будущие сравнительные исследования будут важны для того, чтобы понять, почему способность к регенерации варьируется у разных групп животных», — отметил Сюй.
Аллигаторы не могут отбрасывать свой хвост, как это делают мелкие ящерицы. Потеря хвоста обычно является результатом травмы, вызванной территориальной агрессией, каннибализмом со стороны более крупных особей или травмой, вызванной человеческими устройствами или самими людьми.
Эволюция
Аллигаторы, ящерицы и люди относятся к амниотам. До сих пор считалось, что среди этой группы только мелкие рептилии сохранили способность к регенерации определенных частей тела. В дополнение к предыдущим исследованиям способности ящериц отращивать свои хвосты, обнаружение таких больших и сложных новых хвостов у аллигаторов предоставляет значительную новую информацию о процессе регенерации в гораздо более крупных яйцекладах. Это также приводит к новым вопросам об истории и эволюции этих способностей и возможности их использования.
— Предки аллигаторов, динозавров и птиц разделились около 250 миллионов лет назад, — говорит Кенро Кусум из ASU, соавтор статьи. — Наш вывод о том, что аллигаторы сохранили клеточный механизм для отращивания своих сложных хвостов, в то время как птицы утратили эту способность, поднимает вопрос о том, когда в ходе эволюции эта способность была утрачена? — добавил он.
Исследователи надеются, что их результаты помогут открыть новые терапевтические подходы к лечению травм и таких заболеваний, как артрит. — Если мы поймем, как различные животные способны восстанавливать и регенерировать свои ткани, эти знания можно будет использовать для разработки новых методов лечения, говорит Ребекка Фишер из ASU, еще один соавтор исследования.
Источник: Университет штата Аризона, фото Рут Элси и Департамент дикой природы и рыболовства штата Луизиана
