Гребневики могут сливаться в одно целое после травмы

Исследователи, сообщающие в журнале Current Biology от 7 октября, сделали удивительное открытие: один вид гребневиков (Mnemiopsis leidyi) способен к слиянию, так что две особи легко превращаются в одну после травмы. После этого они быстро синхронизируют мышечные сокращения и объединяют пищеварительные тракты, чтобы делиться пищей.

«Наши данные позволяют предположить, что гребневики могут не иметь системы аллораспознавания — способности отличать своё от чужого», — говорит Кей Джокура из Университета Эксетера (Великобритания) и Национальных институтов естественных наук в Окадзаки (Япония). «Кроме того, данные подразумевают, что две отдельные особи могут быстро объединить свои нервные системы и делиться потенциалами действия».

Джокура и коллеги сделали это наблюдение после содержания популяции гребневиков в лабораторном резервуаре с морской водой. Они заметили необычно крупную особь, у которой, казалось, было два задних конца и две сенсорные структуры, известные как апикальные органы, вместо одного. Они предположили, что эта необычная особь возникла в результате слияния двух травмированных гребневиков.

Чтобы проверить это, они удалили частичные лопасти у других особей и поместили их парами близко друг к другу. Оказалось, что в девяти случаях из десяти это сработало. Травмированные особи становились одним целым, выживая не менее трёх недель.

Дальнейшее исследование показало, что уже через одну ночь две исходные особи бесшовно становились одним целым без видимого разделения между ними. Когда исследователи касались одной лопасти, всё слившееся тело реагировало выраженной стартл-реакцией, что указывало на полное слияние их нервных систем.

«Мы были поражены, наблюдая, как механическая стимуляция, применённая к одной стороне слившегося гребневика, приводила к синхронизированному мышечному сокращению на другой стороне», — сказал Джокура.

Более детальные наблюдения показали, что у слившихся гребневиков в течение первого часа наблюдались спонтанные движения. После этого синхронизация сокращений на каждой лопасти начала улучшаться. Уже через два часа 95% мышечных сокращений слившегося животного были полностью синхронными.

Они также внимательно изучили пищеварительный тракт и обнаружили, что он также слился. Когда один из ртов поглощал флуоресцентно меченых артемий, частицы пищи проходили через слившийся канал. В конечном итоге гребневик выделял отходы из обоих анусов, хотя и не одновременно.

Исследователи отмечают, что остаётся неясным, как слияние двух особей в одну функционирует как стратегия выживания. Они предполагают, что будущие исследования помогут заполнить пробелы в понимании, с потенциальными последствиями для регенеративных исследований.

«Механизмы аллораспознавания связаны с иммунной системой, а слияние нервных систем тесно связано с исследованиями регенерации», — говорит Джокура. «Раскрытие молекулярных механизмов, лежащих в основе этого слияния, может продвинуть эти важные области исследований».