Ученые-бологи неожиданно сделали удивительное открытие, наблюдая за поведением вида морских гребневиков под названием Mnemiopsis leidyi, или «морской орех». Эти обитатели океанов обладают уникальной способностью — при травмировании они могут сливаться с другими особями, формируя единый организм, который полностью сохраняет функциональность. На протяжении двух часов после слияния их нервные системы синхронизируются, а пищеварительные системы начинают работать как одно целое. Это явление совершенно нехарактерно для других животных, что делает гребневиков особенно интересными для научного сообщества.
Гребневики, к которым относится Mnemiopsis leidyi, представляют собой прозрачные и биолюминесцентные существа, известные своим примитивным строением и относительной простотой. Их нередко путают с медузами, однако, в отличие от последних, гребневики не имеют стрекательных клеток и легко разрушаются, когда их извлекают из воды. Эти представители макропланктона живут в толще воды, питаясь мелкими морскими организмами. Несмотря на свою примитивность, некоторые виды гребневиков демонстрируют способность к быстрой регенерации тканей, что привлекает внимание ученых, занимающихся исследованиями в области регенеративной медицины.
Ранее уже было известно, что ткани Mnemiopsis leidyi могут легко приживаться друг к другу. Однако недавние эксперименты показали, что их возможности намного шире — эти морские существа могут объединяться в полноценный функционирующий организм. Открытие было сделано случайно, во время рутинных исследований. Один из гребневиков, находящихся в аквариуме, внезапно исчез, однако позже оказалось, что на самом деле он слился с другой особью. При детальном анализе выяснилось, что две особи объединились после травмы, став единым существом, но без потери своих отдельных физиологических функций.
Главным удивлением для исследователей стало то, что такое слияние оказалось не случайным уникальным явлением. В ходе экспериментов учёные обнаружили, что при незначительном повреждении тела гребневиков они могут спонтанно сливаться с другими особями того же вида. Биологи провели серию опытов, в которых использовали 20 особей M. leidyi, разделив их на пары. Каждую особь подвергли незначительной травме, чтобы воспроизвести условия, аналогичные природным. В результате 9 из 10 пар успешно слились в течение суток, сохраняя жизнеспособность на протяжении нескольких недель.
На начальных стадиях объединения гребневики сохраняли независимость своих движений, однако уже через два часа их мышечные сокращения стали синхронными. Нервные системы обеих особей, судя по всему, сливались, образуя единое целое. Биологи были поражены, когда выяснили, что при механической стимуляции одной половины тела, сросшееся существо реагировало мышечными сокращениями с обеих сторон. Это доказывает, что нервные системы животных полностью интегрировались в рамках нового организма.
Не менее интересные результаты были получены при исследовании пищеварительных систем. Учёные кормили сросшихся гребневиков флуоресцентными рачками, вводя их через один из ртов. Оказалось, что пища свободно перемещалась между двумя желудками, где происходило её переваривание, а затем она выводилась через оба ануса, хотя не одновременно. Это также говорит о слаженной работе органов внутри сросшегося организма, хотя функциональные элементы исходных особей сохраняют относительную независимость.
Уникальная способность гребневиков срастаться и синхронизировать свои системы может быть объяснена отсутствием у них механизма распознавания «своих» и «чужих» клеток. У большинства многоклеточных животных существует сложный иммунный механизм, который не позволяет клеткам разных организмов сливаться. Однако у Mnemiopsis leidyi и других гребневиков этот процесс, видимо, отсутствует, что делает возможным столь необычное поведение.
Учёные предполагают, что эта особенность может быть связана с ранними этапами эволюции многоклеточных существ, когда такие механизмы ещё не были развиты. Отсутствие гена аллорекогниции (распознавания собственных клеток) позволяет гребневикам сливаться с другими особями, как с частями собственного тела. Это открытие может помочь в изучении ранних эволюционных процессов и их связи с развитием сложных иммунных систем у современных животных.
Тем не менее остаётся много вопросов относительно того, насколько часто это явление встречается в дикой природе. Гребневики обитают в океанах, где они редко контактируют друг с другом настолько тесно, чтобы слияние было возможным. Более того, даже если слияние и происходит, оно не передаётся по наследству, поскольку каждое животное сохраняет свою уникальную ДНК. Это исключает возможность того, что такая необычная морфология станет эволюционным преимуществом для последующих поколений.
С другой стороны, открытие этого явления ставит перед учёными важные вопросы о том, является ли слияние адаптивной стратегией выживания или побочным эффектом других эволюционных механизмов. Биологи планируют продолжить исследования, чтобы лучше понять молекулярные процессы, лежащие в основе этой способности. Эти данные могут быть полезны не только для понимания эволюции, но и для разработки методов регенеративной медицины, где изучение механизмов слияния клеток и тканей играет ключевую роль.
По мнению авторов исследования, дальнейшие работы могут пролить свет на связь между механизмами аллорекогниции, иммунной системой и способностью нервных систем интегрироваться после повреждений. Это открытие потенциально может помочь создать новые подходы в терапии повреждений нервной системы у человека.
