batrachospermum (batrachospermum) wrote,
batrachospermum
batrachospermum

Category:

Что общего у геккона и туалетной бумаги?

Текст: Алексей Кац

Гекконы, сцинки и многие другие ящерицы известны своей способностью отбрасывать хвост при опасности. Но хвост ящерицы отрывается не в случайном месте – в нем имеется множество «линий отрыва», где ткани по обе стороны соединены непрочно и могут быть легко разделены. Подобным образом устроена туалетная бумага: как известно, она имеет перфорацию между отдельными листочками, которая позволяет без проблем оторвать весьма эргономичный фрагмент нужной длины.
То есть туалетная бумага и хвост геккона – братья-близнецы. Главное не перепутать, завершая посещение природного клозета, и заместо рулона не оприходовать геккона. Возможно, именно такая оплошка подтолкнула однажды ученых к исследованию каудальной аутотомии у ящериц, о котором пойдет речь чуть ниже.

Однако есть и различия. Отбрасывание хвоста – затея не такая простая, как может показаться. Хищник не просто откусывает или отрывает его. Ящерица помогает процессу, сокращая мышцы хвоста (вот почему гораздо труднее оторвать хвост обморочной или мертвой ящерицы).
Туалетная бумага, напротив, никакой инициативы со своей стороны не проявляет. Оппоненту приходится полагаться целиком и полностью на свои силы, отрывая бумажку. Насколько облегчила бы эти усилия пересадка бумаге гекконьих генов, отвечающих за активный отброс! Но это задача на будущее. Пока придется мучиться.


Геккон токи (Gekko gecko): «Я что, похож на туалетную бумагу?»

Как правило, ящерица обламывает хвост непосредственно рядом с тем местом, за которое схватил хищник. В конце концов, хвост – полезная штука для общения, накопления жира, балансировки и исполнения акробатических трюков. Это не та вещь, которую можно просто так отдать или случайно потерять, поэтому для ящерицы выгодно отбросить как можно меньший фрагмент хвоста. К тому же выросший заново хвост уже никогда не будет таким, как прежний, – недавно «Батрахоспермум» рассказывал об этом. 

Ученые изучали механизм отбрасывания хвоста (каудальную аутотомию) в течение нескольких десятилетий, обращая особое внимание на то, когда, почему и как это происходит. Именно последнее и заинтересовало Кристиана Санггаарда из Орхусского университета (Дания), он захотел понять, как микроскопические структуры хвоста помогают его отбрасывать. Чтобы осуществить это, он изучал геккона токи (Gekko gecko) из Юго-Восточной Азии, одного из крупнейших представителей гекконов (а их насчитывается более 1500 видов).



На гистологическом срезе хвоста геккона, окрашенном разными красителями для выделения различных тканей, можно увидеть темно-синие чешуйки сверху и снизу, мышечные волокна красного цвета и массивные отложения белого жира. Сегменты хорошо заметны по четким линиям, проходящим через жир и мышцы. Эти линии становятся менее четкими рядом с чешуями, но глазастый Санггаард заметил в этих местах между отдельными сегментами плотные скопления коллагеновых волокон. Вы можете увидеть их на изображении – это сплошные пятна синего цвета среди общего мраморного рисунка; более подробно они показаны на вставках в верхней иллюстрации, а вообще крупно – на фотографии ниже.



Желтые стрелки показывают линию отрыва, по которой два сегмента отделяются друг от друга. Вдоль этой линии расположены темно-синие точки – это клетки (на увеличении – справа), и Санггаард сравнивает их с застежкой-молнией. Возможно, когда ящерица хочет избавиться от хвоста, клетки выделяют вещества, которые ослабляют коллаген, что облегчает разделение тканей.

На одном конце оторванных сегментов хвоста выступают V-образные концы мышц, символизирующие викторию над самонадеянным хищником (фото справа). В нетронутом хвосте эти концы вклиниваются в пазы предыдущего сегмента, и получается что-то наподобие шипового соединения в мебели.
Санггаард рассмотрел их под мощным электронным микроскопом и увидел, что концы мышечных волокон похожи на грибочки (фото ниже). Когда хвост цел, эти волокна имеют плоские концы, которые сцепляются вместе. Ученый считает, что во время отрыва хвоста мышцы сокращаются, и их концы принимают более округлую грибовидную форму – это уменьшает силы адгезии между ними, что также позволяет легче разделить сегменты. МРТ нетронутого хвоста подтвердила его догадки: между соседними сегментами есть явные промежутки, не содержащие каких-либо структур. Это означает, что сегменты удерживаются вместе силой слипания, а не какими-то физическими якорями. Таким образом, геккон одним выстрелом убивает двух зайцев – получает прочный в нормальных условиях хвост, который при опасности легко отрывается в заранее определенных местах.



И это не конец! Отброшенный хвост будет энергично корчиться, подпрыгивать и извиваться до получаса, вероятно, чтобы отвлечь внимание хищника и дать время ящерице для побега. А некоторые хищники остаются вполне довольны, получив на обед только хвост. А если хищник побрезгует и оставит ущербный обед нетронутым, ящерица может вернуться к нему позже и съесть сама! В конце концов, зачем тратить так много ценного жира?

По материалам: National Geographic
Научная статья: PLoS ONE (Sanggaard et al., 2012)
Tags: амфибии-рептилии
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments