Морские пауки обладают замечательной, ранее неизвестной способностью: они могут отращивать свои задние элементы тела.
В ходе серии экспериментов учёные обнаружили, что молодые особи морского паука вида Pycnogonum litorale способны полностью регенерировать ряд ампутированных частей тела из нижней части тела, включая задние конечности, части кишечника, репродуктивные органы и даже анус.
Морские пауки, принадлежащие к классу Pycnogonida, представляют собой группу из примерно 1300 морских членистоногих с восемью ногами. И хотя они похожи на наземных пауков, они лишь очень отдалённо с ними связаны. Другие членистоногие, такие как пауки, многоножки и крабы, также могут регенерировать части тела, что позволяет им сбежать от хищников, которые их откусили. Однако долгое время предполагалось, что морские пауки такой способностью не обладают, поскольку учёные никогда не наблюдали, как данные животные это делают, и потому что морские пауки развили твёрдый экзоскелет для защиты от хищников, что предполагало, что им не нужна никакая другая форма защиты.
В новом исследовании, опубликованном 23 января в журнале Evolution, учёные проверили это предположение, ампутировав части тела у 23 молодых и 23 взрослых морских пауков Pycnogonum litorale. В результате взрослые особи не смогли регенерировать ни одну из потерянных частей тела, но, что удивительно, у большинства молодых особей недостающие части в конечном итоге всё же отросли.
«Мы были первыми, кто показал, что это возможно, — сказал французскому информационному агентству AFP Герхард Шольц (Gerhard Scholtz), зоолог из Берлинского университета имени Гумбольдта в Германии. — Никто этого не ожидал.»
Во время экспериментов у морских пауков были удалены различные части их задних отделов, такие как задние ноги, задняя кишка, задний проход, различные области мышц и репродуктивные органы, которые включают гонодукты у самок и гонопоры у самцов.
Взрослые особи не смогли регенерировать утраченные части тела, и большинство из них умерло от полученных травм, хотя пара особей, получивших менее серьёзные повреждения, смогла прожить до двух лет после экспериментов. Тем не менее, 16 молодых особей пережили ампутацию, а 14 смогли полностью отрастить утраченные части тела, хотя у некоторых особей, у которых были удалены все четыре задние ноги, отросли только две новые ноги.
Исследователи в статье отметили, что неспособность взрослых отращивать утраченные части тела, вероятно, является причиной того, что регенеративные способности молодых особей до сих пор оставались не незамеченными.
Теперь команда экспертов хочет выяснить точный механизм, который запускает регенерацию у морских пауков, и сравнить его с регенеративными способностями других членистоногих.
«Мы можем попытаться выяснить на клеточном и молекулярном уровне, что запускает регенерацию», — сказал Шольц.
Возможно, речь идёт о стволовых клетках или недифференцированных клетках, которые могут трансформироваться в клетки любого другого типа, добавил он.
И хотя это первый случай, когда регенеративные способности морских пауков были задокументированы, учёные уже наблюдали более экстремальные варианты регенерации у других групп животных.
В марте 2021 года исследователи по счастливой случайности обнаружили, что фотосинтезирующие морские слизни (Elysia cf. marginata) могут намеренно обезглавливать себя и отращивать совершенно новое тело из своих отрубленных голов, причём некоторые особи проделывают этот трюк дважды в своей жизни. В сентябре 2022 года другая команда учёных обнаружила, как аксолотли (Ambystoma mexicanum) — водные саламандры, которые, как уже было известно, регенерируют свои конечности, сердце и спинной мозг, — могут регенерировать повреждённые части своего мозга.
Изучение регенерационных способностей членистоногих и других животных однажды может привести к прорыву в восстановлении утраченных частей человеческого тела, пишет команда в новом исследовании.
«В конце концов, возможно, механизмы, которые мы обнаруживаем у членистоногих, могут помочь в лечении потери конечностей или пальцев и так далее у людей, — сказал Шольц. — Это всегда является надеждой.»
