Профессор Елена Темерева с факультета биологии МГУ провела детальное исследование того, как устроены и формируются щупальца у форонид — редких морских животных. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе университета.
Используя современные методы вроде электронного микроскопа, иммуноцитохимии и молекулярной маркировки, ей удалось подробно проследить клеточные и тканевые изменения, которые происходят при развитии этих организмов. Это важно для понимания, как эволюционировали формы жизни с двусторонней симметрией, и какие события лежат в основе разнообразия морских беспозвоночных.
Эволюция животных и растений всегда интересовала людей. В разные эпохи мнение учёных менялось: от идей о неизменности видов до представления об эволюции под влиянием естественного отбора. Несмотря на достижения современной биологии, пока не всё ясно: например, остаётся загадкой, как появились у животных такие структуры, как щупальца. Они известны у медуз и кораллов с радиальной симметрией и встречаются у двусторонне-симметричных организмов — билатерий. Такое сходство у разных групп вызывает вопросы о происхождении щупалец и их эволюционной роли. Этот вопрос связан с изучением предка всех билатеральных животных.
Елена Темерева решила пролить свет на эти процессы, выбрав для исследования форонид — морских червеобразных животных с двумя разными стадиями жизни.
Личинки и взрослые особи отличаются по строению, образу жизни и питанию. Примечательно, что и те, и другие используют щупальца для фильтрации пищи из окружающей воды. Поэтому форониды считаются удачной моделью для изучения того, как могли появиться и развиваться такие придатки у двусторонних животных.
В своей работе Темерева проанализировала, как у шести видов форонид, собранных в морях России, Вьетнама и США, формируются и изменяются щупальца в течение жизни. Она применила комплексный подход — от электронной до лазерной микроскопии и иммунологических методов. Особое внимание уделялось процессу, когда личинка превращается во взрослую особь — это называется метаморфоз.
Результаты оказались весьма показательными.
Щупальца личинок форонид имеют сложное строение: выделяют шесть зон, каждая из которых отличается по функции и устройству. Это говорит о приспособленности к жизни в толще воды и питанию за счёт фильтрации. Кроме того, автор обнаружила у личинок сочетание черт, свойственных как первичноротым, так и вторичноротым животным, что намекает на непростую историю эволюции щупалец и связывает их с разными линиями происхождения.
Также было выяснено, что в течение жизни щупальца могут заметно изменяться: у некоторых видов отдельные части исчезают, у других — полностью редуцируются с сохранением основы. Есть и предположение, что предки форонид, брахиопод и мшанок обитали в толще воды, а специализированные щупальца возникли именно для такого образа жизни, а не для жизни у дна. Кроме того, сходство простых щупалец у молодых форонид с гипотетическими структурами у древних предков говорит о том, что такие щупальца могли быть едва ли не у всех ранних двусторонних животных.
Исследование Темеревой расширяет знания о развитии лофофора — щупальцевого органа, который есть у разных морских беспозвоночных. Результаты подтверждают общность происхождения форонид, брахиопод и мшанок, несмотря на различия в их развитии и строении. Работа учёных даёт новую основу для будущих исследований эволюции жизненных циклов, возникновения сложных органов и общих черт всего многообразия морских животных.
В Австралии обнаружен самый крупный палочник. Их внешний вид напоминает ветки, а неподвижность днём служит защитой от хищников.