reușit

Noi cercetări arată că amfibienii îndepărtați ai omului au avut talentul util de a recrea picioarele și cozile pierdute, precum salamandrele de astăzi.

În lumea modernă, salamandrele sunt singurele vertebrate adulte care își pot regenera membrele în orice moment din viața lor. Este aceasta adaptarea lor unică sau a fost o trăsătură caracteristică a tuturor vertebratelor cu patru picioare pierdute în cursul evoluției? La această întrebare este răspuns un nou studiu publicat în revista Nature de o echipă de paleontologi de la Muzeul de Istorie Naturală din Berlin, Universitatea de Stat din New York Oswego și Universitatea Brown.

Cercetătorii au descoperit că strămoșii străvechi ai salamandrelor aveau și ei această posibilitate - cu zeci de milioane de ani înainte de vremea dinozaurilor. Un alt studiu pe tritoni (din familia salamandrelor), lansat la începutul acestui an, arată genele specifice care dețin cheia acestui dar.

Abilitățile unice ale salamandrelor

Salamandrele sunt unice printre vertebratele moderne cu patru picioare, cu capacitatea lor uimitoare de a regenera membrele, cozile și organele interne care au fost rănite sau pierdute din cauza amputării de mai multe ori în viața lor. Regenerarea membrului salamandrei este completă - cu toate terminațiile nervoase și elementele scheletice. La alte animale, inclusiv multe șopârle, coada poate crește din nou, dar în noua coadă osul este înlocuit cu cartilaj și măduva spinării nu este refăcută.

Mecanismele care controlează această capacitate regenerativă ridicată a salamandrelor se află în centrul întregii zone de cercetare, inspirate din speranța că într-o zi acest lucru poate fi aplicat medicinii umane.

În general, dezvoltarea membrelor urmează un proces extrem de conservator la toate tetrapodele (vertebratele cu patru picioare) - de la broaște la oameni - în ciuda varietății imense de forme și funcții pe care le au membrele vertebratelor. Salamandrele sunt diferite nu numai datorită capacității lor de a-și regenera membrele, ci și datorită modului în care membrele lor se dezvoltă ca embrioni.

„Salamandrele își formează degetele de la picioare în ordine inversă comparativ cu toate celelalte vertebrate cu patru picioare - fenomen care i-a nedumerit pe oamenii de știință de mai bine de un secol”, a declarat dr. Nadia Fröbisch, autorul principal al studiului. Intrebarea pe care o cautam a fost daca si cum acest mod diferit de dezvoltare a membrelor este legat evolutiv de capacitatea regenerativa ridicata.

Fosile bine conservate, precum acest Micromelerpeton credneri, permit oamenilor de știință să urmărească evoluția regenerării. Foto: Hwa-Ja Götz/MfN Berlin

Nu sunt doar salamandre

Pentru o lungă perioadă de timp, abilitățile regenerative ridicate ale salamandrelor au fost considerate ceva specific și unic numai pentru salamandre. Noile date din fosile arată o perspectivă diferită pentru dezvoltarea imenselor capacități regenerative ale salamandrelor moderne.

În studiul lor, autorii au studiat diferiți amfibieni din perioadele Carbonifer și Permian (acum aproximativ 300 de milioane de ani) și au arătat că diferite grupuri de patrupeduri fosile au putut să-și regenereze membrele și cozile într-un mod considerat anterior ca fiind unic pentru oamenii moderni. salamandre.

„Am putut demonstra că două grupuri de amfibieni fosili aveau în același timp capacitatea regenerativă deplină pe care o au salamandrele, iar membrele lor cresc în mod„ normal ”, dar nu ca„ șopârlele de foc ”, explică Jennifer Olori. Olori) de la New York State University - Osuego.

Judecând după rămășițele persoanelor tinere, printre reprezentanții ambelor grupuri au fost specii ale căror degete au crescut atât în ​​modul „normal”, cât și „invers”. Având în vedere că acești amfibieni au apărut cu 60-80 de milioane de ani înainte de apariția salamandrelor, acest lucru arată că capacitatea lor de regenerare nu este o caracteristică unică a salamandrelor.

Acanthostega - unul dintre primii amfibieni. Ilustrație: Raúl Martín

„Datele fosile arată că modelele de dezvoltare a membrelor salamandrelor moderne și potențialul lor regenerativ ridicat nu sunt unice pentru ele, dar sunt răspândite și ar fi putut fi chiar principala condiție primitivă pentru toate vertebratele cu patru picioare”, spune Nadia Fröbisch. „Abilități regenerative ridicate s-au pierdut în istoria evolutivă a diferitelor grupuri de animale cu patru picioare, cel puțin o dată, dar probabil de mai multe ori independent, iar printre acestea se află strămoșii mamiferelor”.

Noile rezultate sunt surprinzătoare și oamenii de știință spun că sunt de interes pentru cercetarea biomedicală care vizează descoperirea mecanismelor responsabile de regenerare.