Удивительное развитие зародыша сумчатых животных

Давняя загадка природы отчасти причудливого развития розового эмбриона сумчатого животного наподобие личинки за пределами материнской утробы любопытна во многих аспектах.

Исследователи Дюкского Университета обнаружили, что программа развития зародыша сумчатого животного выполняется в немного другом порядке, чем программа эмбрионального развития фактически каждого второго позвоночного животного.

"Конечности находятся на другом месте в течение всего периода развития" – сказала Анна Кейт (Anna Keyte), исследователь, доктор биологии Дюкского Университета, проводившая анализ как часть своей докторской диссертации. "Они (конечности) начинают свое развитие раньше почти любой другой структуры тела".

Ранее биологи поддерживали идею о том, что развитие конечностей инициировано первоначальным развитием других систем органов, но этот анализ показывает, что конечности сумчатых зародышей начинают развиваться независимо от остальных органов.

"Развитие, вероятно, более гибкое, чем мы могли узнать в противном случае" – заметила Кэтлин Смит (Kathleen Smith) профессор биологии. Их наблюдаемыми животными были серые короткохвостые опоссумы (Monodelphis domestica), обитающие исключительно в Бразилии и Боливии, но, по словам профессора Смит, результаты наблюдений должны быть действительными для любого сумчатого млекопитающего.

Для того чтобы недоразвитый зародыш был способен переместиться через материнский живот из родильного канала к соску, ему нужна мощная пара передних конечностей. Для их создания, программа развития перестроена так, чтобы передние конечности начинали формироваться значительно раньше.

"Многие из этих генов были включены раньше, чем вы их увидели у мышей или цыплят" – пояснила Кейт. Исследователи также смогли доказать, что для формирования передних конечностей организмом было выделено клеток значительно больше нормы чем при развитии зародыша других позвоночных животных. Ученых удивило еще и то, что установленная генетическая программа предусматривающая развитие задних конечностей также как, оказалось, была включена ранее.

Генетическая выраженность устанавливает образец, где каждая из четырех конечностей будет находиться, но передние конечности сумчатых вырастают значительно быстрее, чем задние конечности, поскольку зародышу требуется большее количество клеток для формирования тех структур. Формирование задних конечностей также запланировано, но нет материала для строительства.

Появляется зародыш из утробы матери с рослыми предплечьями, которые включают в себя кости и хорошо развитые мышцы, тогда как задние конечности – небольшие и недоразвиты.

Слепой, без волосяного покрова и с еще несформировавшимся мозгом, сумчатый зародыш совершенно неразвит, чтобы жить за пределами материнской матки. Но система, очевидно, является характерной для сумчатых животных.

"Существует, вероятно, 50 объяснений тому, почему эмбрион сумчатого животного продолжает развиваться за пределами матки, но ни одно из них не очень убедительно" – сказала Смит. Тем не менее, это предельно ясно, что внешнее развитие зародыша дает самке намного больше возможности для управления процессом воспроизведения. Если условия изменяют или, она испытывает недостаток в пище, сумчатая мать может легко завершить внешнюю беременность.

Оригинал (на англ. языке): Sciencedaily  Перевод: М. Гончар

• Заботливые отцы среди паукообразных: ученые раскрыли эволюцию родительской заботы у сенокосцев
• Ярко-синие «калийные пруды» в Юте заметили из космоса рядом с тёмно-зелёной рекой Колорадо
• Учёные создали самую подробную карту нейронных дендритов в мозге мыши
• В Египте обнаружен древний «крокодил с длинной мордой», который переписывает эволюцию рептилий
• Как животные получают свои «совершенно несовершенные» пятна и полосы
• Гипергравитация повышает продуктивность мха: японские учёные нашли ген, отвечающий за адаптацию
• Осы, которые умеют «ставить жизнь на паузу»: открытие может помочь замедлить старение у людей
• Против Дарвина: ученые обнаружили, что черви «переписали» свою ДНК, чтобы выжить на суше