Интеллектуальные беседы на тему биологии, нейробиологии, генетики
Аватара пользователя
Director
Эксперт
Баланс:18628
 
Сообщения: 1129
Регистрация: 20.06.2018

Re: Уникальные способности животных

Director » 29.10.2020 11:00

+
0
-
MoonBear писал(а):
28.10.2020 12:03
Бесконечный рост рыб, такой же факт, как и рост деревьев, поскольку связан, в отличие от нас, с накоплением откладываемых слоев.
...
Вот ссылка, где.... подробно рассмотрены...
Благодарю за ссылку, однако меня совсем не впечатлило качество изложения информации на этом ресурсе. Многословно и вперемешку.

Что же касается бесконечного роста растений (деревьев) и хладнокровных животных (рыб) , то надо признать:
НЕТ убедительных доказательств бесконечности их роста.
В будущем может и появятся, но на настоящее время их нет.

Относительно симбиотов. Мы несколько разошлись в классификациях.
... представления - отдельные клетки гидры еще сохраняет некоторую обособленность, поскольку по эволюционной шкале не так давно слилась со своими коллегами, что доказывают уникальные регенерационные способности, показанные в заглавной статье темы.
Согласен, что в классификациях разойтись легче лёгкого.
Тем важнее нам всем постоянно следить за соответствием терминов и контекста.

Мысль, что клетки гидры "не так давно далеко ушли" от жизни в одноклеточном режиме, я как-раз таки и продвигаю в своих сообщениях.
Рад, что вы разделяете эту гипотезу. Давайте ее развивать. Что вы можете сказать про мою гипотезу "переключение трех режимов" проживания клетки: в Одиночку, в Колонии, в Многоклеточном организме ?

... радиолярию, которая представляет собой симбиотическую, в прямом смысле, колонию подобных клеток и является прообразом будущих многоклеточных существ.
Повторю: Википедия утверждает, что радиолярия ОДНОклеточный организм.

Вот нашел еще сведение: "Размеры радиолярий варьируют в довольно широких пределах — от 40 — 50 мк до 1 мм и более. Имеются немногочисленные колониальные формы радиолярий, размеры которых достигают величины нескольких сантиметров."
https://www.berl.ru/article/small/otrad ... radiolarii

Итак, радиолярии - это одноклеточные организмы, но некоторые виды радиолярий могут объединяться в многоклеточные колонии (до пары тысяч клеток ОДНОГО и то же вида) .

Таким образом, никакого симбиотизма в рассматриваемом нами вопросе НЕТ и быть не может.
Потому что, повторюсь, "Симбио́з — форма тесных взаимоотношений между организмами РАЗНЫХ видов, при которой хотя бы один из них получает для себя пользу."

Взаимоотношения клеток одного вида могут быть разными, вплоть до сливания в многоклеточную ткань, но эти взаимоотношения нельзя называть симбиотическими, паразитическими и т.п.
Это отдельный класс взаимоотношений, причем крайне интересный и плохо исследованный.

А исследован он плохо потому, что не укладывается в парадигму современной науки.
Ну вот никак не могут официальные академические ученые найти "гены коллективизма", поэтому и топчутся на месте.


Что же касается
рекордно большого числа хромосом радиолярии. Здесь возможно такое предположение - являясь действительно, реликтовым существом, .... возникли неисчислимые мириады рекомбинаций, сопровождаемые мутациями, гены.
Другими словами, при формировании новых цепочек, старые не исчезали, а накапливались, формируя условную базу данных невероятно огромного эволюционного потенциала, даже при условии, что лишь тысячная доля информации послужит для развития.
....
это существо имеет огромный потенциал для старта нового витка жизни Земли....данное существо выступает в роли БэкАпа....находясь в "режиме ожидания", продолжает свое развитие, накапливая новые комбинации, способствующие взрывному эволюционному росту.
Я совершенно согласен с этой гипотезой.

Аватара пользователя
Мишин
Участник
Баланс:5140
 
Сообщения: 253
Регистрация: 02.12.2019

Re: Уникальные способности бессмертных животных

Мишин » 09.03.2021 09:54

+
3
-
Бессмертная медуза – единственное существо, которое не умирает

Существует вид животных, которые теоретически могут жить вечно. Это бессмертные медузы или Turritopsis dohrnii. Этот вид медуз привлекает особое внимание биологов, поскольку он, фактически, обладает бессмертием.

Изображение


Относится данная медуза к типу стрекающих. Взрослые T. Dohrnii могут достигать длины и ширины почти в 5 миллиметров и имеют порядка 90 щупалец.

Зрелая особь может также существовать в форме полипа и именно эта особенность и дает медузе бессмертие.

Размножаются они половым путем. Самец выпрыскивает семенную жидкость прямо в воду и небольшое ее количество попадает внутрь женской особи медузы. Оплодотворенная яйцеклетка развивается в свободноплавающую личинку, которая носит название планула.

Вскоре планула опускается на морское дно и прикрепляется к каменистой поверхности. После этого личинка меняет свою форму и из нее вырастает колония или полип. Через несколько дней в результате бесполого размножения от полипа отделяются миниатюрные медузы, диаметром около миллиметра. Все они являются точной копией друг друга.

Примерно через полмесяца бессмертные медузы достигают половозрелого возраста и различаются по полу. Их тело, похожее на колокол, прозрачно и внутри него можно увидеть пищеварительную систему медузы красного цвета. T. Dohrnii питается планктоном, маленькими моллюсками, мальками и икринками.

Те, кто знаком с жизненным циклом медуз, заметят, что до этого момента цикл Turritopsis dohrnii мало чем отличается от цикла любой другой медузы. Но почему же их тогда называют бессмертными?

Дело в том, что T. Dohrnii обладают уникальной способностью останавливать свой жизненный цикл и обращать его вспять. Это означает, что взрослая особь может вернуться к стадии полипа и пройти все этапы заново.

Изображение


Данная особенность обеспечивается сложным процессом, называемым трансдифференциацией клеток. Его суть заключается в том, что клетка может превращаться в другой тип клетки, благодаря чему достигается биологическое бессмертие.

Конечно, ее могут съесть, она может быть поражена смертельным заболеванием. В этих случаях трансдифференциация просто не запустится. Но если медуза ранена, испытывает голод или любой другой экологический стресс, то сначала она превратится в небольшую сферу, а затем вновь становится полипом. Генетический код такой колонии полностью идентичен коду взрослой медузы, причем трансформироваться Turritopsis dohrnii может бессчетное число раз.

На сегодняшний день ученые продолжают исследовать бессмертных медуз, чтобы понять все тонкости процесса клеточной трансдифференциации. Эту задачу осложняет тот факт, что медуз крайне сложно содержать в неволе.

Только одному человеку пока это удалось – японскому ученому Шину Кубота. Вот уже два года он искусственно поддерживает жизнь группы бессмертных медуз. За это время колония у него перерождалась уже 11 раз.

https://zen.yandex.ru/media/otd/bessmer ... 00b02e67cd
Благодарим Виталия Румянцева за предоставленный материал.

Аватара пользователя
Мишин
Участник
Баланс:5140
 
Сообщения: 253
Регистрация: 02.12.2019

Re: Уникальные способности бессмертных животных

Мишин » 10.03.2021 22:47

+
5
-
Несколько часов уходит у морских слизней на то, чтобы оторвать собственную голову от туловища, и потом ещё несколько недель на то, чтобы вырастить себя заново.



Ящерицы отращивают хвост, который отбросили, чтоб спастись от хищника, тритоны могут отрастить заново откушенную ногу. Но куда там ящерицам и тритонам до морских слизней рода Elysia, которые отбрасывают туловище целиком – их голова потом всё равно отрастит новое!

О том, что элизии могут восстановить целое туловище, сообщили исследователи из Женского университета Нары. Они случайно заметили, что у одного из лабораторных моллюсков голова отделилась от тела, и что самое важное, эта отделившаяся голова начала самостоятельно ползать.

Спустя несколько часов после того, как она избавилась от туловища, голова начинает поедать водоросли – обычную еду элизий. Рана от оторвавшегося туловища закрывается в течение нескольких дней, и примерно в течение недели начинается регенерация. Примерно за двадцать дней моллюски – точнее, их головы – отращивают себе новое туловище. А вот старое туловище отрастить новую голову не может. Оно может двигаться несколько дней, недель, а то и месяцев, но в конце концов погибает.

Вообще говоря, среди животных есть такие, которые могут восстановить себе всё что угодно. Плоские черви планарии отращивают тело на голове, голову на теле, и даже если их разрезать на несколько частей, каждая часть восстановит полного червя. Но планарии в целом устроены довольно просто; у них, например, нет сердца и кровеносной системы вообще (газообмен идёт через кожу, а питательные вещества поступают в клетки тела прямо из кишечника).

Другой пример – асцидии, мешкообразые животные, сидящие на дне моря и фильтрующие воду ради еды. Они тоже могут восстановить всё тело. Но асцидии, хотя и относятся к хордовым, как и мы, устроены тоже очень, очень просто. У морских слизней же есть и сердце, и сосуды, и выделительная система у них сложная, и нервная, и т. д. И это пока что единственный пример того, что довольно сложное животное способно восстановить почти всё тело (не считая головы).

Исследователи обнаружили позади головы морских слизней кольцевую бороздку – по ней они отбрасывают туловище. Но вот зачем они так делают, не вполне ясно. Чтобы оторвать голову от тела, у моллюсков уходит несколько часов, то есть это не может быть защитой от хищника (разве что хищник окажется ещё более медлительным, чем элизии). Возможно, слизни таким решительным образом избавляются от паразитов – на отброшенных туловищах некоторых элизий нашли паразитических рачков-копепод. Надо думать, у слизней действительно нет других способов снять их с себя, если они прибегают к усекновению собственной головы.

Чтобы восстановить целое туловище, нужно много энергии. Скорее всего, что элизии получают её от хлоропластов, которые заимствуют у съеденных водорослей. Хлоропласты распространяются по телу моллюска, придавая ему зелёноватый оттенок, и продолжают фотосинтезировать ещё несколько месяцев. Органические вещества, образующиеся в результате фотосинтеза, слизни вполне могут использовать как материальные и энергетические ресурсы, позволяющие вырастить себя заново.

https://www.cell.com/current-biology/fu ... 21)00047-6
https://phys.org/news/2021-03-sea-slugs ... d-new.html

Аватара пользователя
MoonBear
Участник
Баланс:10943
 
Сообщения: 522
Регистрация: 02.06.2020

Re: Уникальные способности бессмертных животных

MoonBear » 11.03.2021 12:50

+
8
-
Тема интересная и, можно сказать, куда важнее криогеники, и имеет бОльшее значение для нашей жизни. Выскажу свое мнение почему.

Конечно, у нас никогда не получится откинув тело, вырастить себе новое по заветам этой замечательной улитки. Причина очевидна, нельзя сравнивать степень сложности наших организмов, в первую очередь, по функциональной специализации систем.

Но речь идет не только о теле, но и отдельных органах, таких как конечности. Про хвосты говорить не буду в виду их отсутствия, во всяком случае, у большинства населения. Тема давно изучаемая, на примере тритонов, обладающих ярко выраженной способности к восстановлению утраченных лапок.

Ученые выясняли, каким образом осуществляется сам механизм регенерации тканей, и провели множество экспериментов. Изложу суть. Нервные волокна, направляющиеся к ампутированной конечности, пресекали и как итог, рана рубцевалась и никаких других действий не происходило. Значит, в механизме восстановительной реакции на травму участвует ЦНС, выступая координатором процесса.

Далее, возник вопрос, а из каких клеток происходит формирование новой лапки. Тогда ученые решили облучить конечности рентгеном, а после, провели ампутацию выше линии воздействия и ниже. Эксперимент показал, ткани, ниже облученного участка сформировались в обычную рану и зарубцевались.

Вывод, формирование конечности происходит из клеток, непосредственно прилегающих к травмированному участку. Сам процесс регенерации выглядит как рост бесформенной почки бесструктурных тканей, в которой постепенно возникают элементы конечностей со всей специализацией тканей. Если, в этот момент, повредить (как и у растений точку роста) верхнюю часть культи, то дальнейшее развитие прекращается.

В ходе экспериментов нашли не только технологии, стимулирующие процесс регенерации, но и различные химические соединения. Используя этот опыты, вплотную занялись млекопитающими, начав с крыс. Полное восстановление конечностей оказалось реальностью, но только с серьезной оговоркой, активность процесса зависела от возраста и была возможна исключительно для особей не старше 3 недель.

Интерес ученых не ограничивался лишь лапками, опыты проводили с костями черепа, участками мозга, и, что самое важное, сердечной мышцей, как главному ключу к реальному долголетию и снижению смертности населения. Действительно, зачем пересаживать орган или оперировать его мышцы, когда можно поэтапно запустить механизм их регенерации.

Это к вопросу трансплантологии у которой, как выясняется, есть альтернативы.

Аватара пользователя
Director
Эксперт
Баланс:18628
 
Сообщения: 1129
Регистрация: 20.06.2018

Re: Уникальные способности бессмертных животных

Director » 11.03.2021 20:34

+
4
-
Благодарю коллег Мишина и MoonBear за дополнение темы регенерации животных.
Выделил ключевые пункты.
Мишин писал(а):
10.03.2021 22:47
МЕДУЗА
Взрослые медузы T. Dohrnii могут достигать длины и ширины почти в 5 миллиметров и имеют порядка 90 щупалец.

Размножаются они половым путем. .... Оплодотворенная яйцеклетка развивается в свободноплавающую личинку, которая ... опускается на морское дно и прикрепляется к каменистой поверхности. После этого личинка меняет свою форму и из нее вырастает колония или полип. Через несколько дней в результате бесполого размножения от полипа отделяются миниатюрные медузы, диаметром около миллиметра. Все они являются точной копией друг друга.

Зрелая особь может ... вернуться к стадии полипа и пройти все этапы заново.... если медуза ранена, испытывает голод или любой другой экологический стресс, то сначала она превратится в небольшую сферу, а затем вновь становится полипом. Генетический код такой колонии полностью идентичен коду взрослой медузы, причем трансформироваться Turritopsis dohrnii может бессчетное число раз.
= = =
СЛИЗЕНЬ
... морских слизней рода Elysia, которые отбрасывают туловище целиком – их голова потом всё равно отрастит новое!... А вот старое туловище отрастить новую голову не может. Оно может двигаться несколько дней, недель, а то и месяцев, но в конце концов погибает.
....
Чтобы оторвать голову от тела, у моллюсков уходит несколько часов, то есть это не может быть защитой от хищника... Возможно, слизни таким решительным образом избавляются от паразитов – на отброшенных туловищах некоторых элизий нашли паразитических рачков-копепод.
...
Чтобы восстановить целое туловище, нужно много энергии. Скорее всего, что элизии получают её от хлоропластов, которые заимствуют у съеденных водорослей. Хлоропласты распространяются по телу моллюска, придавая ему зелёноватый оттенок, и продолжают фотосинтезировать ещё несколько месяцев.
...
Плоские черви планарии отращивают тело на голове, голову на теле, и даже если их разрезать на несколько частей, каждая часть восстановит полного червя. Но планарии в целом устроены довольно просто; у них, например, нет сердца и кровеносной системы вообще (газообмен идёт через кожу, а питательные вещества поступают в клетки тела прямо из кишечника).
MoonBear писал(а):
11.03.2021 12:50
ТРИТОН
Ученые выясняли, каким образом осуществляется сам механизм регенерации тканей, и провели множество экспериментов
.... в механизме восстановительной реакции на травму участвует ЦНС, выступая координатором процесса.
... формирование конечности происходит из клеток, непосредственно прилегающих к травмированному участку.
Сам процесс регенерации выглядит как рост бесформенной почки бесструктурных тканей, в которой постепенно возникают элементы конечностей со всей специализацией тканей. Если, в этот момент, повредить (как и у растений точку роста) верхнюю часть культи, то дальнейшее развитие прекращается.
= = =
КРЫСА
...Полное восстановление конечностей крыс оказалось реальностью, но ... была возможна исключительно для особей не старше 3 недель.
Лично я увидел в этих материалах подтверждение моей гипотезы: "Переключение трех режимов жизнедеятельности клетки: в Одиночку, в Колонии, в Многоклеточном организме".

Подобное переключение режимов в естественно-природных условиях осталось только у некоторых простейших организмов.

Однако ученым удается искусственным способом переключить режим некоторых клеток уже у молодых крыс.
Это обнадеживает. И поэтому я, соглашаясь в общем с мнением коллеги MoonBear
Конечно, у нас никогда не получится откинув тело, вырастить себе новое ... Причина очевидна, нельзя сравнивать степень сложности наших организмов, в первую очередь, по функциональной специализации систем.
всё же полагаю, что и у человека можно искусственно переключать режим жизнедеятельности некоторых клеток в некоторых органах.

Конечно, это надо делать исключительно осторожно - дабы не инициировать переключение клеток в режим онкологии.

Аватара пользователя
Мишин
Участник
Баланс:5140
 
Сообщения: 253
Регистрация: 02.12.2019

Re: Уникальные способности бессмертных животных

Мишин » 13.03.2021 12:23

+
2
-
Пандемия среди морских звезд. Что превращает этих обитателей океана в зомби.

Изображение

В последние годы популяции морских звезд по всему миру выкашивает загадочная болезнь – «синдром истощения морских звезд» (Starfish Wasting Syndrome, SWS), природа которой до сих пор окончательно не известна. Начинаясь с потери аппетита, она за несколько недель превращает своих жертв в «живых мертвецов».

На теле морской звезды проступают язвы, постепенно они повреждают водно-сосудистую (амбулакральную) систему, которая не обеспечивает иглокожим не только обмен веществ, но и двигательные способности, действуя, подобно набору гидравлических труб и приводов. Животное охватывает паралич, конечности скручиваются, язвы разрастаются, и тело морской звезды начинает буквально разваливаться на куски. Потерянные конечности порой еще продолжают шевелиться некоторое время, дополняя картину полного зомби-апокалипсиса. Наконец, остается лишь несколько комков белесой слизи, совершенно непохожих на бывшую звезду.

Это кошмарное превращение биологи впервые описали еще в 1972 году, когда была зарегистрирована первая вспышка SWS среди красных астериасов, обитающих в Атлантике близ побережья США. Уже в конце десятилетия болезнь была обнаружена и в Тихом океане, у другого вида морских звезд. В некоторых участках Калифорнийского залива она выкосила целые популяции, без которых погибли целые экосистемы, зависящие от этих хищников.

Ограниченные вспышки SWS регистрировались и в 1980-х, и в 1990-х, однако в 2013-м началась эпидемия невиданных масштабов. Она продолжается до сих пор, охватив тихоокеанское побережье всей Северной Америки от Мексики до Аляски, – и останавливаться не собирается. Первые сообщения говорили о болезни, распространившейся среди морских звезд Pycnopodia helianthoides, но впоследствии чудовищные сцены гибели и вымирания популяций наблюдались у представителей десятков других видов.


Следы, указывающие на главного подозреваемого, удалось получить в 2014 году, когда ученые из Корнелльского университета провели эксперименты с мертвой кашицей, оставшейся от уничтоженных болезнями звезд Pycnopodia helianthoides. Образцы пропускали сквозь фильтр, задерживающий клетки животных и бактерий, но пропускающий более мелкие частицы вирусов. Животные, которые получали инъекции такого фильтрата, через пару недель развивали все симптомы SWS. Если же ученые предварительно кипятили жидкость, болезни не случалось, – что подтвердило ее вирусную природу.

Затем удалось выделить из этого фильтрата ДНК, принадлежащую вирусу из семейства Parvoviridae. По данным биологов, фрагменты ДНК SSaDV обнаруживаются даже у некоторых музейных образцов, у животных, которые были выловлены из моря еще в 1940-х. По-видимому, вирус распространяется в популяциях морских звезд уже достаточно давно, и почему именно в последние годы болезнь приобрела такие апокалиптические масштабы, – совершенно неясно.

Добавили загадок и попытки в 2018 году повторить эти результаты. Когда аналогичную работу пробовали проделать с морскими звездами других видов, подтвердить виновность денсовируса не удалось. Ученые продолжают поиски, хотя и уверены, что искать следует именно некий инфекционный агент, действующий на фоне негативных факторов внешней среды.

https://www.pnas.org/content/111/48/17278
https://www.usgs.gov/mission-areas/envi ... -sea-stars

Аватара пользователя
Мишин
Участник
Баланс:5140
 
Сообщения: 253
Регистрация: 02.12.2019

Re: Уникальные способности бессмертных животных

Мишин » 22.03.2021 00:08

+
5
-
Обезглавленные черви заново отрастили голову и восстановили воспоминания

Плоские ресничные черви планарии удивили биологов из университета Тафтса (University of Tufts). Учёные провели довольно жестокий, но важный эксперимент, в ходе которого червям после ряда специальных "тренировок" отрубили голову. Животным потребовалось всего две недели для того, чтобы заново отрастить утраченную часть тела, а также восстановить приобретённые в ходе тренировки навыки.

Авторы исследования Таль Шомрат (Tal Shomrat) и Майкл Левин (Michael Levin) поместили планарий на каменную тренировочную площадку, в углу которой лежала порция еды — вознаграждение. Этот угол был подсвечен лучом света, что усложняло червям задачу, поскольку они инстинктивно избегают яркого света. У планарий отсутствуют глаза, их зрительные органы представляют собой фоторецепторы, различающие лишь яркость света. Чем участок платформы ярче, тем больше вероятности, что черви будут его избегать.

Тем не менее, биологи научили планарий ползти прямо к еде, игнорируя свет, чтобы получить вознаграждение за успешную "тренировку". После того, как черви научились не бояться луча, их обезглавили.

Изображение
После "казни" планарии за две недели восстановили утраченную голову и память. Масштабная линейка − 1 сантиметр

Через две недели восстановившихся планарий вновь поместили на тренировочную площадку с подсвеченной едой. Результат поразил учёных: черви поползли прямо к вознаграждению и получили его значительно быстрее, чем в первый день тренировок, и быстрее, чем их нетренированные собратья (контрольная группа).

Это может означать, что вместе с головой им удалось восстановить и воспоминания о приобретённых навыках. У биологов есть несколько версий произошедшего. Во-первых, существует вероятность того, что планарии хранят воспоминания в какой-то другой части тела, а не в голове. (Это, в принципе, логично с точки зрения природы. Если тебе могут в любой момент голову оторвать, почему бы не переместить жизненно важные органы и структуры в другие части тела?). Во-вторых, в ходе тренировок вся нервная система животного могла измениться, и, несмотря на отросшую голову, она уже не вернулась бы к прежнему состоянию.

В пользу последней идеи говорит гипотеза американского зоопсихолога Джеймса МакКоннелла, которую он выдвинул ещё в 1950-х годах. Он считал, что в клетках животных может содержаться так называемая РНК памяти. Отметим, что МакКоннелл был американским доктором Павловым, только условный рефлекс он вырабатывал не у собак, а у планарий. В ходе своих знаменитых экспериментов зоопсихолог разрезал червей вдоль тела и, когда те восстанавливались, образуя две особи, то они обе показывали в ходе тренировки одинаковые результаты.

МакКоннелл предположил, что носителями памяти в этом случае являются молекулы РНК, существующие в клетках всего организма планарий. Гипотезу восприняли крайне скептически, особенно в СССР. Советские биологи решили воспроизвести эксперимент МакКоннелла, чтобы опровергнуть его, но результат был положительным: планарии действительно сохранили воспоминания, после того как их тело было разрезано напополам. Теория об РНК памяти так и не была доказана полноценно и не получила официального подтверждения. Поэтому исследование Шомрата и Левина является ключевым витком в истории этой части биологии.

Биологам и ранее было известно, что планарии обладают способностью к сверхбыстрой регенерации любой части тела, но тот факт, что они способны восстанавливать память ещё требует научных объяснений.

https://jeb.biologists.org/content/216/20/3799.abstract
https://www.vesti.ru/nauka/article/1038379

Владимир136
Участник
Баланс:1095
 
Сообщения: 20
Регистрация: 24.10.2020

Re: Уникальные способности бессмертных животных

Владимир136 » 22.03.2021 03:39

+
2
-
О бессмертности гидры, на основании приведенных опытов, говорить , по моему , рано. Учтены только механические повреждения тела гидры. Нужно продолжение опытов, а именно токсичная среда, радиационное облучение и тд.

Ответить
   ПОМОЩЬ по форуму!