Почему у саламандр исчезают легкие до рождения? 0 159

Исследователи из Департамента органической и эволюционной биологии Гарвардского университета изучили семейство безлегочных саламандр, чтобы понять, как эти существа уже на протяжении 25 миллионов лет обходятся без легких. Впервые зоологи смогли наблюдать и объяснить, как у эмбрионов саламандр легкие сначала развиваются, а затем исчезают. Это открытие опровергает давнюю теорию о том, что легкие были критически важны для выхода на сушу в процессе эволюции.

Древние окаменелости саламандр не позволяют точно установить, когда именно произошла утрата легких — это могло случиться 110 миллионов лет назад у их предков или произойти несколько раз в истории видов. Однако, как минимум последние 25 миллионов лет, они успешно обходятся без этого органа. Саламандры поглощают кислород через кожу, а также через ткани рта и горла. Для этого им необходимо поддерживать влажность, поэтому они покрывают себя слизью, которая напоминает легочную, но находится снаружи организма.

По словам экспертов, потеря легких происходила у различных амфибий несколько раз независимо друг от друга. Также известны случаи уменьшения легких среди позвоночных, но причины этого явления оставались загадкой.

В ходе исследования красноспинных саламандр биологи Гарварда обнаружили, что у эмбрионов легкие начинали развиваться и даже разветвляться. Однако задолго до вылупления этот процесс прерывался, и ранние клетки легких погибали. Это было запрограммированное и регулируемое самоуничтожение клеток, известное как апоптоз.

Ученые предположили, что на этом этапе клетки переставали получать регуляторные сигналы, необходимые для их размножения. Эти сигналы должны поступать из мезенхим — тканей, окружающих легкие.

«Мы поместили мезенхиму саламандры с легкими в эмбрион саламандры без легких и позволили ему развиваться. Это привело к образованию структур, напоминающих легкие, что дает некоторые доказательства того, что безлегочные саламандры все еще способны развивать легкие», — говорит Закари Льюис, биолог-эволюционист из Гарвардского университета.

Эксперимент показал, что у безлегочных саламандр все еще остаются гены и некоторые процессы, необходимые для роста легких. Эти гены сохранились, так как могут играть роль в развитии сердца и конечностей.

Открытие механизма потери легких у амфибий предоставляет новое понимание работы эволюции и ее неожиданных поворотов. Очевидно, что утрата важного органа не сделала эти виды менее успешными, а наоборот, позволила им стать доминирующей группой среди сородичей, как сообщает Science Alert.