Новый механизм целостности клеток животных
Исследователи из Стэнфордского университета под руководством биоинженера Ману Пракаша обнаружили ультрабыстрые сокращения в тканях простого морского животного Trichoplax adhaerens (Tplax) и предложили гипотезу, объясняющую его прочность.
Движение без мышц
Tplax — плоское животное без мышц и нейронов, толщиной около 25 микрон (четверть толщины листа бумаги). Оно движется за счёт сокращений клеток эпителия (кожного слоя), которые оказались в 10 раз быстрее любых ранее описанных эпителиальных сокращений. Такие сильные сокрашения должны были бы разорвать столь тонкую ткань.
Гипотеза «активной когезии»
Учёные предполагают, что прочность ткани обеспечивается механизмом «активной когезии»: в то время как одни клетки сильно сокращаются, другие — смягчаются. Эта скоординированная реакция распределяет напряжение, позволяя животному оставаться целым и контролировать движение.
«Мы смотрим на это простое существо и видим, как оно принимает решения, двигается и охотится», — говорит ведущий автор работы Шахаф Армон.
Значение открытия
- Эволюционная биология: Изучение Tplax помогает понять, как одиночные клетки объединились в многоклеточные организмы и как минимальная ткань выполняет сложное поведение.
- Новые материалы: Механизм «активной когезии» может лечь в основу создания активных твёрдых тел — материалов, способных быстро менять свои физические свойства. Ключевую роль играет необычная Т-образная геометрия клеток Tplax, которую они разделяют с губками.
Исследование, опубликованное 11 октября в Proceedings of the National Academy of Sciences, подчёркивает важность изучения биологического разнообразия для понимания фундаментальных законов жизни.