В океанах обитает множество самых долгоживущих существ на Земле.
Стеклянные губки могут жить более 10 000 лет, а отдельная моллюска квахог может прожить более 500 лет.
Некоторые медузы, медузы-тетеревятники и гидры настолько хорошо регенерируют, что теоретически могут жить вечно.
Но у скромного морского огурца есть поистине уникальный секрет долголетия.
Канадские ученые обнаружили вид морских огурцов, ткани которых могут жить «неограниченно долго».
Когда учёные ампутировали части алого морского огурца (Psolus fabricii), ткани отказались отмирать.
Вот уже три года изолированные трубчатые ножки и щупальца находятся в резервуаре с естественной проточной морской водой, не разлагаясь.
Эти ткани не только не мертвы, но и биологически активны и претерпевают изменения.
Многие из их иммунных, метаболических и клеточных процессов по-прежнему остаются неизменными.
Такого никогда раньше не наблюдалось – по крайней мере, в тканях ни одного известного животного на Земле.
«Нам пока не удалось вырастить новый, полноценный морской огурец, но мы наблюдаем довольно впечатляющий рост и диверсификацию клеток буквально спустя годы после удаления этой ткани», — объясняет морской биогеохимик Рейчел Сиплер из Бигелоуской лаборатории океанологии, некоммерческого исследовательского института в США.
«Это как ящерица, которая теряет хвост. Мы знаем, что у некоторых ящериц могут отрасти новые хвосты; мы говорим о том, может ли хвост отрастить новую ящерицу».
Как и многие наземные ящерицы, морской огурец P. fabricii довольно неуклюж в океане. Он регулярно теряет или повреждает свои амбулакральные ножки и щупальца, что означает, что у него потенциально очень высокая способность к регенерации.
Чтобы проверить эту идею в лаборатории, Сиплер и ее коллеги из Мемориального университета Ньюфаундленда наблюдали и ждали, что произойдет с вырезанными кусочками этого дикорастущего морского огурца.
Вскоре в образцах тканей начали проявляться признаки заживления ран. Иммунные клетки, по-видимому, активизировались, и все отмершие клетки были удалены.
Затем последовало восстановление. Со временем ткани начали поглощать растворенные питательные вещества из морской воды, разрастаясь и перестраиваясь.
Спустя годы изолированные щупальца по-прежнему способны реагировать на тактильные стимулы, что свидетельствует о сохранении нейронной сети.
Это первый известный случай выживания и длительного роста тканевого «эксплантата» в естественных условиях, пишут Сиплер и ее коллеги.
«Наши выводы, — добавляют они, — ставят под сомнение общепринятые представления о бессмертии тканей».
Они также поднимают вопрос: что значит, что ткань является живой?
На протяжении столетий ученые пытались сохранить функциональность клеток и тканей живых животных, даже когда они были отделены от остальной части тела.
Хотя исследователям удалось создать бессмертные клеточные линии из стволовых клеток животных и человека, эти самовоспроизводящиеся клетки необходимо содержать в строго контролируемых условиях, где их тщательно защищают от патогенов.
Поддержание жизнеспособности большого количества клеток в пределах одного участка ткани — задача гораздо более сложная.
Ткани животных представляют собой гибкую, но в то же время хрупкую структуру; для поддержания их упругости необходим сложный каркас из взаимодействующих клеток и надежная система доставки питательных веществ.
Даже если животные ткани хранятся в специальном растворе для продления срока их жизни, в лабораторных условиях они обычно сохраняют жизнеспособность около 9 недель.
Однако, как предполагают исследователи, небольшое количество P. fabricii может жить «бесконечно» в естественной морской воде. Более того, похоже, что оно процветает в естественной «грязи».
«Природная морская вода – это, пожалуй, самый микробиологически разнообразный и наименее чистый подход, который мы могли бы использовать в экспериментальных целях», – говорит Сиплер.
«Однако эта богатая среда, полная бактерий и органических веществ, на самом деле питала их и позволяла этой ткани заживать и расти».
Единственная другая культура тканей, которую ученые описали как «бессрочную», была получена из куриного эмбриона, и она не продемонстрировала такой же способности к заживлению или выживанию, как алый морской огурец.
Фактически, P. fabricii может быть уникальным даже среди морских огурцов.
Сиплер и ее коллеги протестировали несколько других видов морских огурцов, но ни один из их тканевых эксплантов не прожил более 3,5 месяцев.
«Это вид, обладающий такой удивительной способностью, о которой мы даже не подозревали», — говорит Сиплер.
«Это напоминание о том, как много еще предстоит открыть в морской среде».
См. также: У млекопитающих может быть скрытая способность к регенерации конечностей, о которой мы раньше не знали.
Андреа Боднар, научный директор Глостерского института морской геномики, не принимала участия в исследовании, но согласна с выводами статьи.
«Тот факт, что тканевые экспланты морского огурца способны заживать, реорганизовываться и самостоятельно выживать в течение многих лет в естественной морской воде, предполагает совершенно новую модель биологической устойчивости и регенерации тканей», — говорит она.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances .
Статьи ScienceAlert пишутся, проверяются на достоверность и редактируются людьми, никогда не создаются искусственным интеллектом. Не пропустите ни одной статьи, подпишитесь здесь.
Новости по теме
- Загадочное происхождение молекулы никотина наконец-то раскрыто.
- «Суперизвержение», которое могло бы похоронить Новую Зеландию, наконец-то обрело смысл.
- Самый крупный динозавр, когда-либо обнаруженный в Юго-Восточной Азии, оказался настоящим гигантом.