Ранее в наших статьях мы писали про удивительных долгожителей с уникальными способностями к регенерации: офиуры, которые могут клонировать себя, или бессмертные медузы, умеющие при определённых обстоятельствах обращать вспять свой жизненный цикл. Наш сегодняшний герой в этом отношении не менее занимателен.
Гидры – крошечные беспозвоночные, обитатели пресных водоёмов, ведущие малоподвижный образ жизни. Обнаружить их можно прикрепившимися к камням или местной растительности. В длину они всего от 1 до 20 мм. Их тела представляют собой полые трубки с толщиной стенок всего в две клетки!
Питаются эти существа дафниями, веслоногими рачками и другими мелкими планктонными организмами. Процесс схож с тем, как свою добычу ловят медузы. Гидра расправляет щупальца и ждёт, пока незадачливая жертва дотронется до одного из них. В момент касания на поверхности щупалец срабатывают стрекательные клетки, которые, как гарпуны, захватывают жертву, пробивая её кутикулу и впрыскивая внутрь нейротоксин. При этом ускорение при срабатывании стрекательных клеток (по экспериментальным данным 2006 года) может достигать 5 410 000 g.
У гидры отсутствует мозг. Его заменяет разветвлённая нервная сеть, обеспечивающая базовую координацию в пространстве и реакцию на раздражение. Нет у неё ни ушей, ни глаз. Однако это не мешает гидрам учиться. В эксперименте, проведённом в 2021 году, исследователи одновременно включали свет и подавали слабый электрический разряд, заставлявший тело гидры сжиматься. После серии повторений животное начинало сжиматься уже от одного только света. Таким образом учёные впервые продемонстрировали возможности ассоциативного обучения у существа без мозга.
Гидра – один из любимых объектов научных исследований. Она позволяет специалистам больше узнать о биологии стволовых клеток, механизмах старения и пр.
Действительно, некоторые виды гидр, например гидра обыкновенная (hydra vulgaris), не демонстрируют никаких признаков старения, что позволяет сделать предположение об их биологическом бессмертии. Организм гидры полностью обновляется за 20 дней. Это возможно благодаря тому, что почти половина клеток тела животного – стволовые, способные превратиться в любую специализированную клетку.
После полученных повреждений гидры могут заново отращивать утраченные части тела. А разделённое пополам такое животное в состоянии восстановиться до полной формы, при том обе половины становятся самостоятельными организмами. Можно гидру разрезать и поперёк на несколько частей. Все из них станут самостоятельными. Но этим нас, слышавших про змеехвостку, не удивить. Впрочем, у гидры есть ещё один фокус в рукаве.
Эксперимент с блендером, хоть и звучит как фантастическая история, был на самом деле неоднократно проведён, а его результаты оказались аналогичны. Суть сводилась к следующему. Учёным, вероятно, надоело отрезать от гидры кусочки, и они решили поместить животное в миксер и буквально приготовить из него своеобразный малопривлекательный смузи. Спустя 1-2 дня бесформенная клеточная масса начинала заново собираться... в гидру: структура тела, щупальца, рот, подошва, которой животное крепится к неподвижным объектам – всё оказывалось на своих местах. Неплохо, правда?
Перемешанные клетки гидры каким-то образом узнают друг друга, при этом те, что были внешней оболочкой, отправляются наружу, а внутренние клетки мигрируют внутрь будущего обновлённого организма. На основе поверхностных протеинов и химических сигналов клетки получают информацию друг о друге и своём положении в теле. А учитывая количество стволовых клеток, задача пересборки кажется довольно простой.
Что касается размножения, то, в случае стресса гидры, способны размножаться половым путём. Однако чаще эти существа предпочитают бесполый процесс почкования, создавая генетическую копию себя и отправляя её в свободное плавание в поисках подходящего места для жизни.
Но гидры, конечно, появились не только на потеху учёным. Эти животные выполняют важную функцию в своём микромире, а также являются индикаторами чистоты воды.