Трихоплаксы — древние многоклеточные животные, дожившие до наших дней. Несмотря на отсутствие нервной системы, эти микроскопические создания демонстрируют сложное поведение. В этом трихоплаксам помогает сложная межклеточная коммуникация с помощью специальных сигнальных молекул. Исследователи используют этих животных, чтобы понять глубинные механизмы, лежащие в основе поведения. О наблюдениях за живыми реликтами рассказали в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН участникам студенческого тура «Научной России», прошедшего 10 октября.
В Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН работает крупнейшая в России группа по изучению трихоплаксов под руководством научного сотрудника лаборатории клеточной нейробиологии обучения, кандидата биологических наук Дарьи Юрьевны Романовой. Исследования ведутся по проекту РНФ «Геномные и клеточные основы поведения у безнервных животных».
Изучение трихоплаксов имеет большое значение для фундаментальной науки, так как позволяет ученым обратиться к истокам эволюции поведения — понять, какие механизмы позволяют животному проявлять сложные реакции без мозга и нейронов. Гипотетически, в будущем искусственное воспроизведение таких реакций может помочь создать «синтетический мозг».
Д.Ю. Романова рассказала студентам о разных видах реакций на окружающие условия, проявляемых трихоплаксами. Например, ученые установили, что эти создания реагируют на свет, тепло, активно избегают места, где столкнулись с опасностью.
«Приведу пример социального пищевого поведения трихоплаксов: когда у животных очень много еды, они выбирают стратегию не отходить друг от друга после вегетативного деления. Такие агрегации животных <…> связаны с энергоэффективностью. Дело в том, что в группе трихоплаксы выпрыскивают на питательный субстрат больше ферментов. Соответственно, они смогут обработать больше пищи и, разделив ее между собой, лучше поддержать свою жизнедеятельность», — отметила Д.Ю. Романова.
Еще одно интересное наблюдение исследователей связано с размножением трихоплаксов. Помимо регулярного вегетативного размножения (делением на две примерно равные части), в редких случаях от этих животных отпочковываются маленькие дочерние особи — в научной среде их называют «бродяжками». Ученые группы Д.Ю. Романовой обратили внимание, что иногда такая маленькая особь может некоторое время оставаться «накрытой» материнским организмом, перемещаясь вместе с ним. Предполагается, что таким образом трихоплаксы защищают свое потомство. Исследователи даже выдвинули гипотезу, что во время такого совместного движения родительская особь может «обучать» дочернюю.
Еще одна примечательная реакция трихоплаксов, обнаруженная учеными, — развитая стратегия иммунной защиты. В клетках этих животных обитают внутренние симбиотические бактерии, которые в определенных условиях «выходят из-под контроля» и вызывают болезнь. Чтобы избавиться от них, особь инкапсулирует патогены в верхнем слое своего тела, заключает их в специальную сферу и выбрасывает в окружающую среду.
Участники студенческого тура побывали в лаборатории, где находится институтская культура трихоплаксов, на сегодняшний день включающая около 1,4 тыс. особей. Кроме того, ученые рассказали молодым людям о биохимических основах и эволюции нервной системы.
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
