PNAS: обнаружен новый тип сворачивания тканей у одного из самых простых животных

Исследуя одно из самых примитивных многоклеточных животных на Земле — плакозой, международная команда ученых обнаружила ранее неизвестный в природе механизм сворачивания тканей. Плоское животное без мозга и нервной системы способно складываться в сложные формы, напоминая живое оригами, и дала новое представление о происхождении тканевой архитектуры у ранних животных.

Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Объектом исследования стали плакозои, обитающие в Красном море. Эти микроскопические животные представляют собой тонкий слой клеток и считаются одними из самых простых форм животной жизни. Несмотря на это, они способны активно менять форму — сворачиваться, изгибаться и снова расправляться.

Исследователи выяснили, что ключевую роль в этом процессе играют реснички — крошечные волосковидные структуры на поверхности клеток. Ранее реснички были известны прежде всего как органы движения или сенсорные элементы. Однако в новой работе показано, что у плакозой они буквально "шагают" по поверхности, создавая механические силы, которые формируют и перестраивают ткань.

Таким образом, сложные формы тела возникают не за счет централизованного управления, а благодаря локальным взаимодействиям клеток и их ресничек. По словам авторов, сама возможность складываться "зашита" в структуру клеточного слоя.

Авторы исследования предложили рассматривать этот механизм как возможную древнейшую стратегию формирования формы тела, существовавшую сотни миллионов лет назад — задолго до появления нервной системы. Вдохновляясь принципами оригами, ученые предположили, что эволюция сложных тканей могла начинаться с простых физических правил складывания клеточных слоев.

Полученные результаты важны не только для эволюционной биологии. Процессы сворачивания тканей лежат в основе развития живых организмов — от формирования органов у эмбриона до складчатой структуры коры головного мозга у человека. Новое открытие поможет лучше понять, как такие процессы могли возникнуть и работать на самых ранних этапах эволюции жизни.