Костный мозг человека - на удивление многофункциональная субстанция. Он хранит питательные вещества на случай наступления голодных времен, поддерживает здоровье и крепость структурных составляющих нашего скелета, а ещё каждый день производит сотни миллиардов кровяных клеток.
Последний факт удивляет всякого, кто услышал его впервые. Мы привыкли считать, что кости нужны человеку чтобы, грубо говоря, крепко стоять на ногах, а не для накачки вен. В животном мире в этом отношении все тоже весьма неоднозначно. Птицы очень похожи на нас, но, например, у рыб кровь производится в почках. У лягушек данный процесс начинается в печени и тех же почках, но затем перемещается в кости. Ученые давно ищут объяснение этой странной вариативности. Однозначного ответа пока нет, но направление, в котором его следует искать, уже понятно.
Все области, в которых производится кровь, имеют нечто общее: они способны защитить её от вредоносного внешнего воздействия. Особой заботы требуют гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) и гематопоэтические клетки-предшественники, повреждение которых может привести к опасным геномным мутациям. К счастью, жизнь на нашей планете давным-давно научилась бороться с угрозами самого разного характера. В данном случае главной из них выступает солнечный свет, способный спровоцировать нежелательные изменения в ДНК. А где ещё спрятаться от него, как не в костях?
Данная идея была сформулирована более 40 лет назад. Её автор предположил, что центр производства крови переместился в кости в тот счастливый для всех нас момент, когда позвоночные выбрались из океана на сушу. Солнечные лучи рассеиваются водой и не представляют особой угрозы для морских обитателей. Сухопутным же животным досаждало воздействие ультрафиолетового излучения, поэтому они решили выйти из положения описанным способом. Долгое время эта гипотеза являлась умозрительной, то есть у науки не было ни единого её подтверждения. Но в 2018 году журнал «Nature» опубликовал статью с доказательствами того, что кроветворные клетки рыб также пытаются найти защиту от солнечных лучей.
Исследователи заметили, что почки рыбок данио-рерио, являющихся превосходными модельными организмами, покрыты чем-то вроде зонтика из меланоцитов. Это само по себе не доказывает, что названные пигментные клетки призваны защищать от вредоносного воздействия нашей звезды, поэтому исследователи с помощью генной инженерии создали рыб, у которых этого барьера не было. Эксперимент получился довольно жестоким, но он наглядно продемонстрировал, что, лишившись защиты, кроветворные клетки в гораздо большей степени повреждаются ультрафиолетом.
Впоследствии зонтики из меланоцитов были найдены у самых разных водных обитателей - от сомов и двоякодышащих до миног. Исследователи отметили также, что характерные пигментные паттерны встречаются в печени и почках головастиков. Данное наблюдение особенно интересно. Дело в том, что как только у этих существ отрастают ноги, процесс выработки крови передислоцируется в кости. По всей видимости, это подготавливает их к жизни на суше. Некоторые эксперты на основании этого наблюдения делают вывод, что ровно такая же трансформация произошла в глубокой древности у первых наземных позвоночных. Их кроветворные клетки искали укрытие от солнца внутри организма, пока случайно не оказались в костях. Решение проблемы вышло чрезвычайно удачным с точки зрения эволюции, и это привело к появлению огромного количества животных, у которых производство самой важной биологической жидкости осуществляется именно внутри этих «темниц».
Читайте также:
Больше познаваемого читайте на нашем сайте: poznavaemoe.ru
