Під впливом зовнішніх умов планария може виростити собі голову іншого виду - правда, потім чужа голова все одно перетвориться в свою.
На початку цієї осені все бурхливо обговорювали ідею одного італійського хірурга пересадити людську голову з хворого тіла на яке-небудь більш здорове (донором голови повинен стати російський програміст з важким захворюванням під назвою спінальна м'язова атрофія, при якій людина поступово втрачає рухливість). Ідея більш ніж смілива, хоча, треба зізнатися, відомі успішні експерименти по пересадці голови у тварин. Але було б набагато простіше, якби замість старої ми могли виростити нову голову, краща за попередню, більш красиву і розумну - що, звичайно, звучить ще більш фантастично. Однак саме це вдалося зробити дослідникам з університету Тафтса .
Наземна планария-молотоглав Diversibipalium rauchi. (Фото davidgerardball / Flickr.com.)
Планария G. dorotocephala разом з тими, чиї голови вона собі «привласнювала». (Фото Tufts University.)
<
>
Відразу скажемо, що Майкл Левін (Michael Levin) і його колеги експериментували ні з щурами, ні з собаками, взагалі не з хребетними, а з плоскими черв'яками планарій. Планарії відомі феноменальну здатність до самовідновлення: навіть якщо їм відрізати голову, на її місці виросте нова (вважається, що своїми видатними регенеративними вміннями вони зобов'язані великій кількості стовбурових клітин, складових 20% їх тіла). І, само собою зрозуміло, що нова голова буде такою ж, як відрізана - тієї ж форми і з тими ж сполуками нервових клітин у мозку, властивих даному виду. Однак біологам вдалося зробити так, що на тілі планарії одного виду виростала голова, що належить планарії іншого виду.
Коли у хробака Girardia dorotocephala відрізали голову, у нього починали працювати стовбурові клітини, які прагнуть відшкодувати втрату. Клітини спілкуються один з одним хімічними і електричними сигналами - без постійних контактів вони не зможуть сформувати орган; електричні же сигнали тут задіяні тому, що частина їх перетворюється в нейрони мозкових гангліїв. Виявилося, що якщо змінити систему контактів між ними, «відредагувати» білкові канали між клітинами, блокуючи одні і залишаючи робочими інші, то на тілі G. dorotocephala виросте голова планарії Schmidtea mediterranea, або Dugesia japonica, або Polycelis felina. Зрозуміло, якісь голови з'являлися в такому випадку частіше - свою роль грала еволюційна близькість видів. Але, так чи інакше, нова голова і за формою, і за внутрішньою будовою нейронних ланцюгів належала іншій планарії. Правда, як пишуть автори роботи в International Journal of Molecular Sciences , Трималася чужа голова порівняно недовго: через кілька тижнів після завершення регенерації вона починала перетворюватися в ту, яка і повинна бути на цьому тілі.
Отримані результати ще раз підтверджують, що у формуванні органу беруть участь не тільки гени, але і конкретні умови, в яких він формується. Звичайно, таке втручання в розвиток, яке влаштували дослідники для планарий, навряд може статися саме по собі, але генетична програма все-таки значно поступилася втручанню - тобто, по крайней мере, у черв'яків форма голови і її пристрій не так вже жорстко детермінується генами . Навряд чи такий фокус пройде з вищими тваринами, і на тілі шимпанзе голову горили нам не виростити, але якісь окремі молекулярно-клітинні процеси, що забезпечують індивідуальний розвиток, цілком можуть бути настільки ж пластичними, як і «програма голови» у черв'яків. І, можливо, деякі генетичні дефекти, що викликають пороки розвитку, можна скорегувати зовнішнім втручанням, які не залазячи в послідовність ДНК.
Наостанок же згадаємо ще одну дивовижну рису планарий: два роки тому лабораторія Майкла Левіна опублікувала в Journal of Experimental Biology статтю, в якій говорилося, що у цих істот нова голова пам'ятає те, що було в старій. Якщо планарию, яка взагалі-то любить затінені, потаємні місця, вчили не боятися світла і шукати їжу на відкритому просторі, а потім відрізали їй голову, то потім, відростивши нову голову, вона якимось чином згадувала, що вона може шукати корм на світла. Як так виходить, поки невідомо: чи то запам'ятовування супроводжується якимись змінами в ДНК, так що черв'як вчиться як би весь цілком, а не тільки головою, то чи інші частини тіла беруть в якійсь мірі на себе функції центральної нервової системи.