какое животное способно к полной регенерации органов
Новая лапа, хвост и даже голова: какие животные способны регенерировать части тела
Умение ящериц отращивать новый хвост в случае его потери — широко известный факт. Но, оказывается, в мире животных есть и другие виды, способные к регенерации различных частей тела и даже всего организма из маленького его участка. О самых интересных из них мы расскажем в нашем обзоре.
Гидрактинии
Эти морские животные из класса гидрозои ведут неподвижный образ жизни, прикрепившись к раковинам более крупных морских обитателей или просто к камням. Гидрактинии способны регенерировать утраченные части тела, в том числе и голову, если ее, например, откусит хищная рыба.
Аксолотль
Аксолотль — это личиночная стадия амбистом, которые относятся к хвостатым земноводным. Аксолотли обладают поистине удивительными способностями. В случае повреждения эти животные могут восстановить не только утраченные лапы или хвост, но и различные внутренние органы и даже части головного мозга.
Дождевые черви
Всем знакомые представители кольчатых червей могут восстановить полноценный организм из передней части тела.
Крысы
Маленькие крысята могут регенерировать поврежденный хвост и конечности. Но это возможно лишь в лабораторных условиях при воздействии электрическим током, что доказал в своих экспериментах американский ученый Роберт Беккер.
Морская звезда
Всего из одного фрагмента морской звезды, (одного щупальца) может образоваться новая особь полноценной формы и размеров.
Губки
Поистине фантастической способностью обладают губки — водные беспозвоночные животные. В ходе экспериментов было установлено, что если тело губки разделить на отдельные клетки (например, путем протирания через сито) и перемешать их в воде, то через некоторое время клетки начинают сближаться и соединяться, образуя первоначальный организм. Более того, ученые проводили этот опыт с тремя разными видами губок, и клетки каждого вида находили друг друга и соединись в три разных организма.
Гидры
Эти водные беспозвоночные обладают схожими с губками способностями: они могут восстановить целый организм из раствора отдельных клеток.
Конечно, такие сверхспособности некоторых живых организмов вызывают большой интерес у ученых. А некоторые даже надеются, что медики, поняв до конца механизм регенерации, смогут применит эту технологию к человеческому организму.
Регенерация или кто и что умеет отращивать и залечивать: Росомаха отдыхает
Регенерация, как известно, обозначает процесс восстановления клеток. Причем регенерироваться в природе может практически всё, что угодно. Ее разделяют на физиологическую и репаративную, последняя как раз отвечает за отращивание элементов тела. Чемпионами по данному навыку являются плоские и кольчатые черви. Наверное, все знают, что перебитый надвое червяк не погибает, а превращается в две самостоятельные особи. Они не только отращивают свои части туловища, но и творят клонов из своих кусочков.
У насекомых этот процесс более сложный и не такой обширный. Максимум, на что они способны – заново отрастить усики или лапки. Правда, и здесь процесс может пойти не по плану, а вместо аккуратных усиков на голове может появиться конечность! Среди позвоночных наиболее поразительной является способность ящерицы оставлять свой хвост у противника. Позже он отрастет заново. Ну а человеку осталось довольствоваться малым, а именно способностью печени восстанавливаться при ее практически полном вырезании (90%). Это, конечно, не новенькая нога, но хотя бы что-то.
К сожалению, на данном этапе развития медицины мы можем только завидовать тем, кто умеет отращивать новые конечности. Давайте разберемся подробнее, кто так может.
Гидра пресноводная
Обитает коротышка длиной от 1 до 20 мм в стоячих пресноводных водоемах. У нее есть подошва, стеблевидное тельце и рот. Долгое время вообще считалось, что данный живой организм является бессмертным, но позже у него были обнаружены механизмы старения.
Главная фишка гидры заключается в том, что она обладает удивительной способностью к регенерации – если ее разрезать поперек или даже протереть через сито, то каждая новая частичка станет полноценной гидрой. Причем каждый новый организм будет точно знать, с какой стороны нужно отращивать голову, а с какой ножки.
Данио-рерио
Эта маленькая рыбка обладает уникальными способностями не только отращивать части тела, но и возвращать свойства зрительной и слуховой систем.
Рыбешки станут идеальным дополнением любого аквариум, они продаются в больших зоомагазинах. Если вдруг кто-то откусит хвост или плавник у данио-рерио, то малышка активизирует все свои внутренние ресурсы, которые начнут восстанавливать мышечную и костную ткань. А если рыбина, потерявшая зрение, будет находиться в отлично освещенном месте, то под воздействием световых лучей она начнет видеть заново.
Тритон обыкновенный
Вряд ли это животное можно назвать вполне обыкновенным, учитывая его возможности заново отращивать конечности. Правда, за процесс регенерации у него отвечает нервная система, поэтому включается он только тогда, когда в поврежденном органе остался нерв.
В противном случае чуда не случится. Ученые на протяжении долгих лет изучали тот факт, как возраст тритона влияет на регенерацию. Они 18 лет подряд удаляли хрусталик, который восстанавливался за 1 день, и даже в старости животное не утратило своих волшебных способностей.
Аксолотль
Это земноводное способно всю жизнь прожить в стадии очаровательной личинки, даже достигнув половозрелости. Аксолотль вырастает до 30 см и может без особого труда в короткие сроки отрастить поврежденную или утраченную конечность.
Некоторые любители аквариумов заводят его у себя дома, но уход за таким питомцем очень сложный и кропотливый. Если не соблюдать условия содержания, то он быстро превратиться в амбистому, утратив внешние жабры и поменяв форму тела. Но без содействия специалистов бесконтрольная метаморфоза может привести к гибели животного.
Эти животные обладают способностью заново отращивать клешни. Если клешни разного размера, то, как правило, правая больше. Если ее оторвать, вместо нее появится новая клешня, но уже меньше левой, которая в итоге возьмет на себя ведущую роль и в короткие сроки вымахает до нужного размера. А вот если оторвать обе лапы, они будут уже одинаковыми.
Найдено животное, которое может полностью восстанавливать свои органы
Израильские ученые обнаружили существо, которое способно восстанавливать любую часть своего тела. Даже если разрезать его на три части, недостающие органы все равно вырастут и начнут выполнять свои функции. Ученых больше всего интригует то, что между этими животными и людьми есть много общих черт. Поэтому есть некоторая вероятность, что благодаря этим созданиям исследователи смогут разработать технологию восстановления органов у любого человека. Используя ее, можно будет заново выращивать утраченные волосы, внутренние органы и даже целые конечности. И никаких больше роботизированных протезов — все будет полностью «натуральным»! Как вы уже поняли, это очень важное открытие для науки. Поэтому давайте выясним, что это за животное и каким образом ученые выяснили, что оно способно к регенерации.
Один из авторов исследования изучает среду обитания созданий, о которых сейчас пойдет речь
Полная регенерация у животных
Животное вида Polycarpa mytiligera относится к классу асцидий. Это довольно простые по строению организмы, которые представляют собой мешок с двумя отверстиями. В одно из них входит морская вода, фильтруется и выводится из другого отверстия. В процессе фильтрации асцидии вбирают в себя питательные вещества, которые нужны им для жизни. Обычно асцидии обитают на коралловых рифах, но их довольно тяжело распознать — они хорошо маскируются под окружающую среду и внешне похожи на обыкновенные камни. Но больше всего эти создания интересны тем, что очень похожи на людей. Звучит интригующе, не так ли?
Асцидия вида Polycarpa mytiligera
По словам автора научной работы Ноа Шенкара (Noa Shenkar), асцидии относятся к хордовым животным, прямо как люди. На личиночной стадии эти создания имеют осевой скелет, именуемый как хорда. Такой же скелет есть и у людей — из него впоследствии вырастает позвоночник. Как и мы, личинки асцидий обладают глазами и органами равновесия, правда для передвижения они используют хвост. При помощи всех этих органов крошечные создания путешествуют по морскому дну в поисках наилучшего места для житья. Найдя подходящее место, личинка отбрасывает все упомянутые выше органы и превращается в примитивную, но взрослую особь.
Асцидии бывают разные. На фото — асцидия пурпурная
В ходе научных экспериментов над асцидиями ученые заметили, как они при ранении восстанавливали свою пищеварительную систему и другие органы. В природе это не такое уж и удивительное явление — ящерицы, например, могут заново выращивать утраченные хвосты. А в марте 2021 года я рассказывал про слизней, которые могут восстанавливать 80% своего тела. Исходя из этого ученым стало интересно, насколько много органов могут восстанавливать асцидии. Они провели ряд не совсем гуманных экспериментов, но необычные создания остались в живых и продемонстрировали свои удивительные способности.
Сможет ли человек восстанавливать органы?
На первом этапе эксперимента ученые разрезали тела животных на две части. Как и ожидалось, асцидии без особых проблем восстановили отсутствующую половину. На втором этапе научной работы исследователи разделили животных на три части, но особых ожиданий у них уже не было. Первый фрагмент остался без нервного узла, второй лишился сердца, а третий — без части пищеварительной системы. К удивлению авторов научной работы, все три части разрезанной асцидии выжили, восстановив все отсутствующие органы. По сути, своим жестоким вмешательством ученые сделали из одного организма целых три, создав некое подобие клонов.
В некоторых странах асцидии даже употребляются в пищу
По словам израильского зоолога Таля Гордона (Tal Gordon), это первый известный науке организм, который способен к регенерации любого своего органа. Так как между асцидиями и людьми есть достаточно много общего, исследователи считают, что в будущем смогут раскрыть секрет регенерации и создать технологию восстановления человеческих органов. Если это действительно случиться, такой прорыв станет одним из самых важных в истории медицины.
Ссылки на интересные статьи, смешные мемы и много другой интересной информации можно найти на нашем телеграм-канале. Подпишитесь!
Стоит отметить, что человек уже умеет восстанавливать некоторые части своего тела. Например, прямо сейчас ваш организм обновляет наружный слой кожи, именуемый как эпидермис. Также мы регулярно обновляем волосяной покров на голове, ногти и даже кости. Даже если человек потеряет 85% своей печени, ее фрагменты будут увеличиваться до тех пор, пока орган не вернет свой первоначальный объем. Подробнее регенерации человеческого организма можно почитать в этой статье. Мы удивительнее, чем кажемся!
Какое животное способно к полной регенерации органов
Топ-10 животных с удивительной способностью к регенерации
Люди довольно слабые животные. Если вы отрежете палец, вы не получите его обратно, если вам только не повезет, что рядом окажется команда высококвалифицированных хирургов и больница. Даже в этом случае вы не сможете полностью контролировать им. Но что, если бы вы могли восстановить потерянные части тела?
Конечно, до некоторой степени мы исцеляемся от ран, но наши несовершенные человеческие тела ничто по сравнению с некоторыми животными. Вот десять животных, способных регенерировать свое тело.
Видео. ТОП-10: Животные с удивительной способностью к регенерации
10. Морской слизень
Фото. Морской слизень
Морские слизни намного интереснее, чем следует из их названия. Помимо того, что они живут в море, они обладают множеством талантов. Некоторые морские слизни могут защитить себя, воруя у медуз жалящие клетки и повторно используя их. Некоторые могут выбросить чернила и слизь, чтобы отпугнуть злоумышленников. А есть те, кто лишает себя головы.
Elysia marginata — это морской слизень, который не думает о потере головы, а точнее всего тела. Обычно этот морской слизень питается водорослями. Вместо того чтобы просто поглощать все питательные вещества, слизням удается использовать хлоропласты водорослей и включать их в свое тело. Слизни могут получать энергию прямо от солнца. Но будучи слизнями, они относительно беззащитны для множества других животных, включая паразитов.
Когда слизень обнаруживает, что его тело было повреждено паразитами, он может ампутировать себе голову. Отрубив себе голову, голова начинает ползать и продолжать питаться. Со временем слизняк регенерирует совершенно новое тело. Остальное тело не умирает сразу, а его сердце продолжает биться, но ему никогда не удастся вырастить новую собственную голову.
9. Морские огурцы
Фото. Морской огурец
Морские огурцы могут выглядеть как слизни и жить в море, но они не имеют отношения к морским слизням. Эти животные обычно перемещаются по дну океана, собирая органические вещества, опустившиеся сверху. Будучи немногим больше, чем трубочки из плоти, они могут быть легкой добычей для других животных, но у них есть одна из самых необычных защит в природе. Когда морскому огурцу угрожает опасность, он может вытолкнуть свои внутренние органы, создавая липкую массу, которая отпугивает хищника в процессе, называемом потрошение.
Однако эта защита приносит проблемы. После того, как их органы вынуты, морские огурцы не могут вернуть их обратно. Если морской огурец хочет выжить, он должен вырастить совершенно новый набор. И они могут сделать это всего за одну-пять недель.
Независимо от того, вытолкнул ли морской огурец свои органы изо рта или заднюю часть, он начинает отращивать совершенно новый пищеварительный тракт с обоих концов, пока в конечном итоге он не встретится в середине организма. Пройдя через все эти усилия, морскому огурцу, возможно, придется проделать все это снова, если ему будет угрожает опасность, и он снова выкинет наружу свои внутренности.
8. Планарии
Для большинства животных разрезание пополам — серьезная проблема. Однако планарии просто не обращают на это внимания, если они оказались одной из половин. Если планарию разрезать пополам, в итоге получится два генетически идентичных червя, которые после недели регенерации будут ничем не хуже.
Планарии — довольно простые плоские черви, обитающие в воде. Отчасти из-за их простоты их можно успешно разрезать и регенерировать. Даже не важно, разрезаете ли вы их посередине или от конца, в целом у вас все равно останутся счастливые черви. Их даже можно разрезать несколько раз. Всего лишь 1/279 червя может дать совершенно нового червя. Настоящий секрет способности червей к регенерации кроется во взрослых стволовых клетках, которые составляют 20% их тела. Эти клетки сохраняют способность образовывать всевозможные новые ткани на протяжении жизненного цикла червя, поэтому они могут заменить все, что было потеряно, даже мозг.
Новый мозг разрезанных планарий представляет интерес для многих исследователей. Планарии можно научить реагировать на определенные стимулы, и кажется, что они способны запоминать эту тренировку, даже после того, как мозг усвоил ее и был отрезан.
7. Иглистые мыши
Млекопитающие не славятся своей способностью к регенерации. После ранения раны заживают медленно и часто с образованием рубцовой ткани. Однако одна группа мышей из Африки, похоже, разработала способ избежать образования рубцов.
Иглистые мыши — относительно маленькие и хрупкие существа. Жесткие волосы на их шерсти могут отпугнуть некоторых хищников, но не большинство. Когда их схватил хищник, они демонстрируют свой особый талант. У них кожа, которая легко рвется и сразу же после удерживания автоматически отслаивается. Хищник остается с полным ртом меха и кожи, а мышь убегает, чтобы прожить еще один день.
За исключением того, что у сбежавшей мыши может отсутствовать большая часть кожи. За относительно короткий период у мыши отрастает кожа, включая волосяные фолликулы, потовые железы и другие части, которые часто разрушаются при рубцевании. Ученые надеются, что генетические пути, используемые иглистыми мышами для регенерации тканей, в какой-то момент могут быть активированы и у людей.
6. Губки
Фото. Морские губки
Немногим животным понравится, когда их проталкивают через сито или помещают в блендер, но для губок это просто еще один день в лаборатории. Морские губки — одни из самых простых животных на планете. У них нет кровеносной, нервной и пищеварительной систем. Их клетки в значительной степени недифференцированы и могут превращаться в несколько типов в течение жизни. Но у губок есть одна большая хитрость, позволяющая им хорошо процветать.
Если разрубить губку на отдельные клетки, клетки снова начнут слипаться. Если группы клеток имеют правильный состав клеток, они смогут вырасти в полноценную губку. Если вы разделите две губки и смешаете их клетки вместе, тогда клетки каждого индивидуума смогут идентифицировать свои собственные и разделятся сами по себе.
Эта способность регенерировать из осколков полезна в океане, где от губки под действием волн могут отломаться кусочки, очень полезна. При этом небольшие кусочки может отнести к новым местам обитания и там можно будет устроить новое поселение.
5. Ящерицы
Аутотомия — это процесс, при котором животное ампутирует одну из своих частей тела. Это часто делается, чтобы помочь животному сбежать от хищника, и один из самых известных и немного ужасных примеров — это ящерицы, сбрасывающие свои хвосты.
Ящерицы — охотники, поэтому им приходится выходить на поиски своей добычи, но это, в свою очередь, подвергает их опасности оказаться на пути других хищников. Если ящерицу схватили за голову или тело, то они мало что могут сделать, чтобы убежать, но если хищник кусает за хвост, у ящерицы может быть шанс. У многих ящериц есть определенные слабые места в хвосте, которые можно ослабить, сократив мышцы. Это отделяет хвост, позвонки и все остальное. Затем хвост отваливается, давая ящерице шанс сбежать. Некоторые ампутированные хвосты ящериц продолжают изгибаться, чтобы отвлечь нападающего.
Ящерица, которая выжила после потери хвоста, в течение нескольких месяцев может отрастить еще один хвост. Этот новый хвост часто отличается от оригинала тем, что отделившиеся кости не вырастают заново, а заменяются хрящами.
4. Рогатые млекопитающие
У некоторых видов млекопитающих, таких как олени и лоси, вырастают впечатляющие пары рогов. Они могут служить разным целям. Самцы выращивают рога, чтобы помочь им бороться с соперниками за право спариться с самками, но их также можно использовать для борьбы с хищниками и соскребания снега, чтобы добыть пищу. Лосю его большие рога помогают слышать. Но многие люди не осознают, что большинство рогов отрастают каждый год — а это кровавое дело.
Весной самцы оленей сбрасывают старые рога и начинают расти новые. Новые рога вырастают из костных выступов на черепе и могут невероятно быстро расти. Новые рога покрыты мягким мехом, известным как бархат. Внутри этого бархата находятся кровеносные сосуды, которые питают растущие рога необходимыми им питательными веществами. После роста хрящ рогов заменяется костью, и бархат отваливается кровавой массой.
Похоже, что способность полностью регенерировать рога после сбрасывания, обусловлена типом взрослых стволовых клеток, которые обычно не присутствуют у млекопитающих.
3. Морская звезда
Фото. Морская звезда
Морские звезды — сложные животные с относительно простой формой тела. Большинство из них имеют центральный диск с пятью или более лучами, исходящими от него. Под лучами находится множество трубчатых ножек, которые позволяют морским звездам перемещаться и искать пищу. Однако лучи морской звезды довольно хрупкие и могут быть повреждены или оторваны. Затем происходит то, что у морской звезды вырастает новая конечность или из отрубленного луча вырастает новая морская звезда.
Если отделенный луч содержит хотя бы часть центрального диска, то, скорее всего, из нее вырастет новое тело. В большинстве случаев морская звезда теряет один луч в результате нападения. Иногда звезда отрывает себе луч, пытаясь спастись. Если оторвать его, то скорее всего, он унесет с собой часть центрального диска. Если хищник не съест луч, ампутированный луч уползет, чтобы попытаться прожить еще один день со своим новым телом.
Иногда молодая звезда может захотеть размножаться бесполым путем. Тогда она разобьется пополам. Каждая половина отрастит недостающие конечности, и две копии разойдутся.
2. Гидра
Гидры — крохотные водные организмы с простой структурой. У них есть голова с жалящими щупальцами и ступня, которая может прикреплять их к твердым предметам. Они живут, захватывая добычу щупальцами и загоняя ее в живот. Как только их пища переварилась, гидра выталкивает останки изо рта, потому что у них нет ануса. Возможно, это не похоже на жизнь, но гидра, похоже, извлекает из этого максимум пользы — они вполне могут быть бессмертными.
Если вы возьмете гидру и разрежете ее пополам, каждая половина превратится в гидру меньшего размера. Если разрезать их на множество фрагментов, у вас может получиться много гидр. Это потому, что большая часть гидры состоит из стволовых клеток, каждая из которых способна вырасти в совершенно новую гидру. Пока части белкового скелета гидры выживают при разрезании, организм может полностью обновиться.
Стволовые клетки гидры также объясняют их бессмертие. На протяжении всей жизни их стволовые клетки пополняются. Пока гидра находится в хорошей и безопасной среде, она никогда не состарится.
1. Аксолотль
Регенерация — это уловка, обычно используемая многими мелкими организмами, но у позвоночных она встречается гораздо реже, но один организм, аксолотль, в совершенстве владеет ею. Эти земноводные могут отращивать целые конечности, исцелять спинной мозг, регенерировать хвосты, части сердца и глаз. Их фантастические способности к регенерации сделали их модельным организмом для ученых.
Когда некоторые организмы восстанавливают часть своего тела, замена не так хороша, как оригинал. У аксолотлей регенерированная ткань неотличима от оригинала. Аксолотли могут делать это, взяв зрелые ткани, такие как кровь, и мышцы вокруг точки ампутации, превратить в недифференцированные клетки, похожие на стволовые. Затем стволовые клетки растут так, как если бы они развивались у новорожденного аксолотля. И они могут делать это сколько угодно раз. Если бы вы были достаточно садистским исследователем, вы могли бы продолжать отрезать ногу аксолотлю вечно, и она всегда отрастала бы.
Одна вещь, которую аксолотли не могут восстановить — это их естественная среда обитания. Сегодня они встречаются лишь в нескольких местах недалеко от Мехико.