Интеллектуальные беседы на тему биологии, нейробиологии, генетики
Ответить
Lastor Inten
Участник
Баланс:289
 
Сообщения: 22
Регистрация: 24.10.2019

Уникальная способность бессмертной гидры

Lastor Inten » 06.05.2020 17:17

+
4
-
Гидра, как оказалось, фактически бессмертное существо. Наиболее известна гидра за то, что если ее разрезать на несколько частей, то они в итоге вырастут в новые гидры.

Изображение


Тело гидры — мешок со стенкой из двух слоёв клеток (эктодермы и энтодермы). Оно цилиндрической формы, на переднем конце тела на околоротовом конусе расположен рот, окружённый венчиком из 5-12 щупалец. У некоторых видов тело разделено на туловище и стебелёк. На заднем конце тела (стебелька) расположена нога (подошва), с её помощью гидра передвигается и прикрепляется.

В верхней части цилиндрического тела гидры длиной всего в 1−2 см расположен рот, окруженный венчиком из 5−12 маленьких щупалец, с помощью которых она постоянно охотится за добычей, и которые обладают способностью регенерироваться также, как и лучи у морских звезд, если эти щупальца отрезать или оторвать.

Эта способность гидр восхищает ученых уже не одно столетие. Однако регенеративные возможности гидр на самом деле оказались намного более сложными и удивительными — чем-то из области фантастики. По данным ученых из Калифорнийского университета в Беркли, это существо способно воссоздавать свое тело даже после того, как его прокрутили в мясорубке.

Целью исследования, возглавляемого Ульрихом Течнау, было установить, до каких пределов распространяется регенеративная способность гидр. Самое удивительное то, что, пройдя ножи мясорубки, размельченной в пюре гидре достаточно было сохранившейся головы, и тогда ее тело гидры начинало формироваться заново. Голова отвечала за отправку непрерывных сигналов клеткам всего остального организма, приказывая им, в какое место они должны направиться, и в какую часть тела в конечном итоге превратиться.

Мало того, ученые выяснили, что после прокручивания через мясорубку небольшие агрегации клеток головы гидры рассеиваются по остаткам тела, и из них постепенно вырастают несколько новых независимых индивидуумов. Таким образом, животное не просто самовосстанавливалось, оно могло превратиться в несколько гидр. Эти необычные особенности делает гидру существом, которое практически невозможно уничтожить.

При разрезании поперек на несколько частей каждая часть восстанавливает «голову» и «ногу», сохраняя исходную полярность — рот и щупальца развиваются на той стороне, которая была ближе к оральному концу тела, а стебелек и подошва — на аборальной стороне фрагмента. Целый организм может восстанавливаться из отдельных небольших кусочков тела (менее 1/100 объёма), из кусочков щупалец, а также из взвеси клеток.

Гидра может регенерировать из взвеси клеток, полученных путем мацерации (например, при протирании гидры через мельничный газ). В экспериментах показано, что для восстановления головного конца достаточно образования агрегата из примерно 300 эпителиально-мускульных клеток. Регенерация нормального организма возможна из клеток одного слоя (только эктодермы или только энтодермы).

Если вырезать из боковой стороны туловища гидры фрагмент и срастить его с телом другой гидры, то возможны три исхода опыта:
1) фрагмент полностью сливается с телом реципиента;
2) фрагмент образует выступ, на конце которого развивается «голова» (то есть превращается в почку);
3) фрагмент образует выступ, на конце которого образуется «нога».

Выяснилось, что процент образования «голов» тем выше, чем ближе к «голове» донора взят фрагмент для пересадки и чем дальше от «головы» реципиента он помещен. Эти и аналогичные опыты привели к постулированию существования четырёх веществ-морфогенов, регулирующих регенерацию — активатора и ингибитора «головы» и активатора и ингибитора «ноги». Эти вещества, согласно данной модели регенерации, образуют концентрационные градиенты: в районе «головы» у нормального полипа максимальна концентрация как активатора, так и ингибитора головы, а в районе «ноги» — максимальна концентрация и активатора, и ингибитора ноги. Все они действительно были обнаружены.

В XIX веке была выдвинута гипотеза о теоретическом бессмертии гидры, которую пытались научно доказать или опровергнуть на протяжении всего XX века. В 1997 году гипотеза была доказана экспериментальным путём Даниэлем Мартинесом. Эксперимент продолжался порядка четырёх лет и показал отсутствие смертности среди трёх групп гидр вследствие старения.

В настоящее время, кроме гидры, найдено 7 видов нестареющих многоклеточных организмов — алеутский морской окунь, расписная черепаха, американская болотная черепаха, черепаха Terrapene carolina, морской ёж Strongylocentrotus franciscanus, моллюск Arctica islandica и сосна остистая межгорная.

Источник: https://books.google.ru/books?id=PxdJDw ... over&hl=ru
Поделиться:

Теги:

Аватара пользователя
Director
Эксперт
Баланс:6128
 
Сообщения: 400
Регистрация: 20.06.2018

Re: Уникальная способность бессмертной гидры

Director » 06.05.2020 19:55

+
0
-
Прекрасный материал представил нам коллега Lastor Inten
Хочу высказать свои мысли, а также услышать мысли коллег.
Lastor Inten писал(а):
06.05.2020 17:17
Гидра, как оказалось, фактически бессмертное существо. Наиболее известна гидра за то, что если ее разрезать на несколько частей, то они в итоге вырастут в новые гидры.
...
Эксперимент продолжался порядка четырёх лет и показал отсутствие смертности среди трёх групп гидр вследствие старения.
Итак, многоклеточное существо гидра - бессмертно и при этом восстанавливается из обрезков в несколько новых существ.

Сразу возникает вопрос: почему такое чудесное существо не заполонило собой весь мир? Почему количество гидр стабильно и сопоставимо с количеством примерно таких же простых существ, но которые не обладают способностями гидры?
Другими словами, - почему уникальные способности гидры не стали эволюционным преимуществом?

Продолжу вопросы.
...В настоящее время, кроме гидры, найдено 7 видов нестареющих многоклеточных организмов — алеутский морской окунь, расписная черепаха, американская болотная черепаха, черепаха Terrapene carolina, морской ёж Strongylocentrotus franciscanus, моллюск Arctica islandica и сосна остистая межгорная.
Почему Природа ограничилась только этими семью видами? Почему не пошла путем бессмертия всех живых существ?

Более того, среди множества видов черепах только 3 вида являются особенными, среди рыб - единственный вид окуня, а среди всего разнообразия растений - вообще только один вид сосны?

Возникает следующее предположение-гипотеза: в базовой настройке программы-духа этих конкретных видов живых организмов почему-то сработал некий тумблер переключения режима жизни - из режима "смерть" в режим "бессмертие".

Соответственно, в каждой клетке живого организма переключился свой такой же тумблер.
Соответственно, клетка, которая в результате отсечения от тела потеряла управляющие сигналы от центра организма, вместо включения режима "смерть" включает режим "ищу управляющий сигнал от центра". Далее, клетка устанавливает связь с ближайшим центром и, подчиняясь его командам, вливается в сообщество клеток своего органа тела (например, в сообщество эктодермы).

Вот подтверждающие цитаты:
Голова отвечала за отправку непрерывных сигналов клеткам всего остального организма, приказывая им, в какое место они должны направиться, и в какую часть тела в конечном итоге превратиться.

Гидра может регенерировать из взвеси клеток ... В экспериментах показано, что для восстановления головного конца достаточно образования агрегата из примерно 300 эпителиально-мускульных клеток. Регенерация нормального организма возможна из клеток одного слоя (только эктодермы или только энтодермы).

В рамках этой гипотезы "тумблер смерти" возникают уточняющие вопросы:
- Может ли обычная клетка (н.п. эктодермы) дифференцироваться в клетку центра (н.п. головы ) ?
Судя по цитате выше, вроде бы может.

- Есть ли ограничение на минимальное количество клеток способных создать новый организм ?
В цитате сказано, что нужно 300 чисто мускульных клеток, но если взять только две клетки (где одна клетка будет центром, а другая подчиненной), то возможно они тоже способны создать организм.

- другие подобные вопросы.


Предлагаю коллегам поразмышлять над гипотезой "тумблер смерти" и начать рассуждения со следующих фактов:

1. Обычный одноклеточный организм (прокариотическая бактерия или эукариотическая амеба) по факту бессмертен.
Ибо делится надвое, после чего каждая половинка становится обычным полноценным организмом.

2. Многоклеточные организмы произошли от одноклеточных, причем через стадию Колонии Одноклеточных.
Колонии Одноклеточных состоят естественно из одноклеточных организмов, но все эти организмы уже очевидно подчиняются некоему центру. Оставаясь при этом сами по себе бессмертными, ибо продолжают размножаться делением надвое.

3. Простейшие многоклеточные организмы типа гидр эволюционно недалеко ушли от Колонии Одноклеточных и, вероятно, могут как-бы временно откатиться назад, - когда отдельная клетка может включить режим "живу в Колонии" и, соответственно, выполняет программу "подчиняюсь центру, без центра включится режим "смерть", надо срочно найти центр".

4. Гораздо более сложные многоклеточные организмы (рыбы, черепахи, сосны) эволюционно далеко ушли от колонии одноклеточных и посему их бессмертие либо ошибочно, либо объясняется иным механизмом.
Тут надо также взять в рассмотрение такие виды организмов как:
- "голый землекоп", который якобы тоже почти бессмертен.
- муравейники, рои пчел и т.п. семьи насекомых, которые, в некотором смысле тоже бессмертные.

5. Раковые клетки в сложных многоклеточных организмах тоже можно назвать бессмертными - в том смысле, что они безудержно размножаются делением надвое словно в Колонии Одноклеточных.
Видимо в этих клетках по какой-то причине управление перехватывает другой центр: вместо центра всего организма активизируется эволюционно-древний центр Колонии Одноклеточных данного органа (обычно какой-либо ткани).


Приглашаю коллег к совместной работе с целью четко сформулировать гипотезу, провести эксперименты и для начала научиться переключать в раковых клетках тумблер в положение "смерть".

А еще лучше научиться переключать другой тумблер - тумблер подчинения центру организма, а не центру органа.

Алексей_М
Участник
Баланс:20198
 
Сообщения: 34
Регистрация: 08.11.2019

Re: Уникальная способность бессмертной гидры

Алексей_М » 07.05.2020 00:47

+
0
-
"Эксперимент продолжался порядка четырёх лет и показал отсутствие смертности среди трёх групп гидр вследствие старения."
Я давно высказываю мысль, что никто из людей не умирает от старости.
Я считаю, что все умирают от болезней. ( За исключением смерти от несчастного случая.)
Возможно у этих 7 видов нестареющих многоклеточных организмов существует какой-то механизм, исключающий заболевания? Или какая-то мощнейшая имунная система, блокирующая любое заболевание? Или механизм моментального вывода из организма ядов, токсинов, если те попадают в организм?

Ответить
   ПОМОЩЬ по форуму!