Восхождение к сумке начинается в утробе

Ученые впервые визуализировали с помощью высокочастотного ультразвука короткую беременность у тамарского валлаби (Macropus eugenii) — небольшого вида из семейства кенгуру и валлаби. Исследование пролило свет на ряд ключевых событий развития, характерных, вероятно, для всех сумчатых. К ним относятся жесткая программа эмбрионального и фетального развития с минимальными вариациями в продолжительности беременности, специализированные движения эндометрия, которые перекатывают эмбрион в матке до имплантации, и "лазательные" движения крошечного плода за три дня до рождения. Последнее наблюдение — одно из самых ранних поведенческих проявлений, зафиксированных у млекопитающих, которое готовит незрелого детеныша к путешествию в сумку матери.

Сумчатые составляют около 6% всех видов млекопитающих. По сравнению с плацентарными млекопитающими, у них сверхкороткая беременность, и они рождают очень незрелых, почти эмбриональных детенышей, которые завершают развитие, прикрепившись к соску, обычно внутри сумки. Новорожденный кенгуру весит менее одного грамма и должен вслепую и самостоятельно забраться из родовых путей в сумку.

Тамарский валлаби — модельный вид для изучения репродукции и эволюции сумчатых. Его эмбрионы могут находиться в диапаузе, развитие которых можно реактивировать в сезон размножения (январь-апрель) удалением детеныша из сумки, что приводит к рождению примерно через 26 дней. Ученые из Института зоологии и исследований дикой природы им. Лейбница (IZW, Берлин), Мельбурнского и Сиднейского университетов исследовали пренатальное развитие тамарских валлаби с помощью высокочастотной ультрасонографии.

Короткое внутриматочное развитие отслеживали от реактивации 100-клеточной бластоцисты в диапаузе до рождения. Бластоцисту можно было визуализировать при достижении диаметра 1.5 мм. С середины беременности наблюдались сильные перекатывающие движения эндометрия, которые "массировали" расширяющийся пузырек о высокосекреторную поверхность эндометрия. Эти уникальные движения, вероятно, усиливают обмен маточными секретами и газами между матерью и эмбрионом.

Развитие реактивированных эмбрионов, обнаруженных на УЗИ, было постоянным вплоть до рождения. Таким образом, бластоцисты, вышедшие из диапаузы первыми, рождались первыми, и последовательность родов у самок можно было предсказать по размеру и стадии их эмбрионов.

Крошечный плод тамара демонстрировал подготовительные лазательные движения за 3 дня до рождения, которые выглядели как попеременные хватательные действия левой и правой передними конечностями, имитирующие движения, необходимые для подъема в сумку. Передние конечности плода на этой стадии хорошо развиты, тогда как задние — еще только зачатки. У плацентарных млекопитающих такие высококоординированные движения происходят гораздо позже в развитии.

Исследование выявило фундаментальные адаптации сумчатых, специфичные для их уникального способа размножения.