Во вселенной Marvel герои зачастую обладают удивительными способностями к восстановлению повреждённых тканей и даже органов. Авторы комиксов черпали своё вдохновение в наблюдениях за природой, где регенерация — вполне естественный процесс: реальность, а не фантастика
Как происходит регенерация на самом деле, а не в голливудских сюжетах, и можно ли её контролировать? Об этом рассказал научный сотрудник лаборатории эволюционной биоинформатики и теоретической генетики ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН кандидат биологических наук Алексей Владимирович Дорошков в своём выступлении в научном кафе «Эврика!».
Большинству процедуру «починки» утраченной структуры удавалось наблюдать ещё в детстве: когда юные натуралисты разрезали дождевого червя, он выживал, и из передней части животного полностью регенерировалась новая особь. Вообще этот процесс имеет и другие проявления: восстановление всего тела, какой-то крупной структуры, кусочка внутреннего органа, покровов, тканей или отдельных клеток. Взять хоть образование рубца на коже, если имелся глубокий порез, или воссоздание первоначальной ткани печени (правда, не всегда орган остаётся похожим на прежний по форме).
Почему способность к регенерации у разных видов отличается? Биолог говорит: на одной чаше весов оказывается цена вопроса, а на другой — эволюционная стратегия в принципе.
Природе нужно «просчитать» энергозатраты, которые могут возрастать при «реставрации» какой-то конечности, особенно, если она сложная и большая. Ведь это может приводить к замедлению роста, воспроизводства, а также бывает, что вместе с потерей части тела утрачивается ещё и некоторый запас питательных веществ, из-за чего частично «возрождённая» структура нередко бывает хуже: несовершенная копия не идёт в сравнение с оригиналом.
— Например, пауки — у них очень сильно различаются способности к регенерации, — говорит Дорошков. — Временами видно, что членистоногому мешает нефункционирующая лапа, пока она до конца не «реанимирована». При этом конечность во время «ремонта» весьма уязвима, и можно заработать инфекционное поражение или нарушение её морфогенеза.
Получается, выгода от замены структуры должна быть выше, чем от её отсутствия. В процесс включается адаптивность: насколько тому или иному организму важно вернуть былое? И, как адаптивный механизм, это может значительно влиять на проявление или не проявление способности к регенерации.
Хотя некоторым маложивущим и прогрессивным существам не за чем «воскрешать» отдельные тела, в то же время существуют такие ситуации, когда регенерация жизненно необходима. Например зайцы и кролики, у которых образуется большое количество лишней кожи и подкожного жира. Если на них нападает хищник и выдирает кусок поверхностного слоя — животные спокойно убегают. Некоторые мыши также легко «расстаются» с покровом (у тех же иглистых грызунов кожа рвётся в 77 раз легче, чем у обычных мышей).
На волне изучения стволовых клеток казалось, что наука вот-вот сможет запускать механизм полного восстановления конечностей у людей. Однако биолог-эволюционист предлагает: зачем регенерировать то, что было, когда можно создавать новое и направлять морфогенез туда, куда нам хочется?
— Давайте комбинировать признаки разных видов. Неугомонные учёные уже это попробовали и провели эксперимент: заложили три пояса конечностей у амфибий, — рассказал Дорошков. — Потенциально возможно сделать этакого «кентавра» с двумя парами задних и одной передней конечностями. Также в науке любят играть с генами морфогенеза, пытаясь вернуть давно утраченные признаки. Например, у современных птиц нет зубов. И исследователи решили, что это не справедливо, заложив эту особенность у эмбриона курицы. До какого-то этапа он даже дожил….
Как водится, посетители кафе «Эврика!» задали учёному вопросы о научной достоверности в фильмах. В частности, в последней версии «Дэдпула» — картине о супергерое с быстрой способностью к регенерации.
— В кино был показан неплохой вариант с кистью руки, которая восстанавливалась у супергероя, как у аксолотля: точно и долго. Выглядит правдоподобно. Показано максимально близко к тому, как должно быть, только, естественно, ускоренно. Единственное, непонятно: откуда он берёт столько энергии? При таких затратах он должен думать не о своём репродуктивном успехе, а о том, как бы раздобыть побольше еды. Кстати, насквозь простреленные руки могут двигаться не только на экране, но и в жизни, — добавил биолог.
Марина Москаленко
Фото Сергея Ковалёва
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии