Могут ли саламандры потерять свои хвосты?

Некоторые виды саламандр обладают удивительной адаптацией, известной как аутотомия. Это означает, что если что-то или кто-то зацепит хвост этого существа, оно может заставить его упасть и позже регенерировать новый. Некоторые саламандры даже смогли регенерировать ноги, части спинного мозга, органы, нижние челюсти, глаза и сердца. Сначала новый хвост или часть тела, когда он регенерирует, может выглядеть бледным по сравнению с остальной частью саламандры, но дайте ему некоторое время, и в конце концов цвета снова будут идеально совпадать.

Если саламандра вступает в бой с хищником, она может пожертвовать своим хвостом или другой частью тела и в течение нескольких недель восстановит новый. На самом деле саламандры относятся к высшему разряду животных, способных восстанавливать части тела. Этот процесс регенерации включает в себя перетасовку клеток в месте раны и назначение им новой специализации.

В течение нескольких часов после потери части тела, такой как хвост, клетки эпидермиса саламандры мигрируют, чтобы покрыть открытую плоть. Этот слой клеток затем постепенно утолщается в последующие дни и образует апикальную эпителиальную шапочку. Клетки в тканях саламандры, называемые фибробластами, также собираются под этим эпидермальным покровом. Эти фибробласты недифференцированы, что означает, что они могут свободно становиться несколькими типами клеток в зависимости от того, какую часть тела саламандра должна заменить.

После того, как эта начальная фаза проходит, бластема развивается из массы фибробластов и в конечном итоге становится замещающей частью тела. Интересно, что исследователи недавно обнаружили, что экспрессия белка под названием nAG-это то, что запускает рост бластемы. Эта бластема, в свою очередь, похожа на массу стволовых клеток человека в том, что она имеет потенциал расти в различные конечности, органы и ткани. Что еще более поразительно, так это то, как саламандра знает, какая часть тела нуждается в замене. Генетическое кодирование в бластеме содержит позиционную память о местоположении и типе отсутствующей части тела. Эти данные хранятся в Hox-генах и в клетках фибробластов.

Пока все это происходит, кровеносные сосуды, иначе известные как капилляры, регенерируют в бластему. По мере того как эти клетки бластемы делятся и начинают размножаться, полученная масса становится бутоном недифференцированных клеток. Для того чтобы этот бугорок стал полноценной конечностью, хвостом или чем-то еще, он должен получать стимуляцию от нервов. Однако, когда саламандры роняют хвосты, они теряют не только плоть, но и нервы. Это означает, что регенерация нервных аксонов также происходит в месте раны в тандеме с регенерацией тканей, костей и мышц.

Именно оттуда эти клетки дифференцируются и создают соответствующую часть тела, которую необходимо заменить. Как часть позиционной памяти, расположенной в клетках фибробластов, бластема знает, что растет в правильной последовательности, чтобы избежать дефектной регенерации. Например, если саламандра теряет ногу в лодыжке, бластема развивается наружу, образуя ступню, а не всю ногу.