Мозга нет, но всё по графику: морские губки ожидают закат, чтобы за 30 минут осуществить полную трансформацию из личинки во взрослую особь.
Морская губка — организм без мозга, нервов и даже нейронов. Однако, как установили исследователи, это не мешает ей заранее подготавливаться к одному из ключевых событий в своей жизни. Сигналом служит обычный закат: когда солнечный свет в водной среде начинает гаснуть, личинка перестраивает работу ДНК и вскоре может прикрепиться к поверхности, запуская метаморфоз всего за 30 минут. Исследование было опубликовано в журнале eLife.
Закат как команда «на старт»
Объектом исследования стала морская губка Amphimedon queenslandica. На начальном этапе своего существования она выглядит как свободно плавающая личинка размером примерно с половину семени чиа (≈1,0*0,5 мм). Её задача — найти подходящее место, прикрепиться и трансформироваться в совершенно иную форму жизни, ведущую неподвижное существование на дне.
Самое интересное начинается ещё до непосредственной посадки. Исследователи заметили, что угасание вечернего света инициирует изменения в хроматине — структуре, в которой упакована ДНК.
Проще говоря, губка заранее «раскладывает по столу инструменты», которые понадобятся ей впоследствии. Участки ДНК, касающиеся генов метаморфозы и закрепления, становятся доступными для считывания ещё до того, как эти гены фактически активируются.
Ученые исследовали одновременно ДНК и РНК личинок. Если РНК показывает, какие гены уже активны, то анализ доступности хроматина дает возможность увидеть, какие части генома подготовлены к активации. Для этого использовалось профилирование доступности хроматина.
Именно тут и обнаружился интересный трюк природы: генетическая программа начинает готовиться заранее, чтобы в нужный момент не тратить время на «раскачку».
Полчаса — и личинки как не бывало
Когда личинка получает нужный сигнал из окружающей среды, события развиваются стремительно. Примерно за 30 минут она прочно прикрепляется к поверхности и начинает разбирать собственное маленькое личиночное тело, переходя к новой форме.
Фото: hi-tech.mail.ru