НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ







Лягушки подсказали биомаркер безрубцовой регенерации

Десять самых ядовитых змей

Вымирание динозавров позволило лягушкам захватить Землю

Российские ученые узнали, как работает яд черной гадюки

Химики обещают создать универсальное противоядие от ядов змей

Слюна лягушек оказалась неньютоновской жидкостью

Лягушки и жабы — обладатели уникального для позвоночных цветового зрения

15.07.2009

Эмбрион черепахи раскрыл секрет происхождения её панциря

Учёные долгие годы ломают головы над происхождением панциря черепах. С чего началось разрастание костной защиты туловища? Почему из всех четвероногих созданий Земли только у черепах лопатки «спрятаны» внутрь рёбер? Исследование, проведённое японскими специалистами из Центра биологии развития в Кобе (RIKEN Center for Developmental Biology), дало наконец ответы на многие вопросы.

Китайские мягкотелые черепахи считаются в Стране восходящего солнца деликатесом, а потому найти их проще, чем в той же Европе. Этому эмбриону около десяти дней (фото Shigeru Kuratani и Hiroshi Nagashima)
Китайские мягкотелые черепахи считаются в Стране восходящего солнца деликатесом, а потому найти их проще, чем в той же Европе. Этому эмбриону около десяти дней (фото Shigeru Kuratani и Hiroshi Nagashima)

Короткие и широкие рёбра черепахи прикрепляются к позвоночнику и карапаксу, верхней части панциря, образованной из костных пластин остеодерм (osteoderm). Неясно, что у предков черепах сформировалось раньше – рёбра или всё же остеодермы.

В прошлом году в Китае были обнаружены окаменелые останки древних предков черепах (220 миллионов лет), у которых был полностью развит пластрон, нижняя пластина панциря, но при этом почти отсутствовал карапакс, рёбра были короткими и широкими, как и у современных черепах, а остеодерм почти не было.

У человека, как и у многих других животных, рёбра как бы охватывают верхнюю часть тела. При этом лопатки находятся выше них. У черепах лопатки располагаются внутри панциря, несмотря на то что их эмбрион изначально мало чем отличается от эмбрионов мыши или цыплёнка. Стрелками показана верхушка карапакса (иллюстрация и фото Shigeru Kuratani и Hiroshi Nagashima)
У человека, как и у многих других животных, рёбра как бы охватывают верхнюю часть тела. При этом лопатки находятся выше них. У черепах лопатки располагаются внутри панциря, несмотря на то что их эмбрион изначально мало чем отличается от эмбрионов мыши или цыплёнка. Стрелками показана верхушка карапакса (иллюстрация и фото Shigeru Kuratani и Hiroshi Nagashima)

Исследователи тогда решили, что это прямое свидетельство: панцирь начался с рёбер, а не с кожи (остеодерм), как считают другие учёные.

Японские биологи под руководством Хироси Нагасимы (Hiroshi Nagashima) решили определить очерёдность появления по развитию эмбриона черепахи. С этой целью они купили несколько оплодотворённых яиц китайской мягкотелой черепахи (Pelodiscus sinensis) у местных фермеров.

По мере роста маленького черепашонка стенка тела эмбриона начинала постепенно складываться (сворачиваться) внутрь, к центру тела животного. В результате образовывался край будущего карапакса, лопатка при этом оказывались внутри рёберной клетки.

Развитие эмбриона Pelodiscus sinensis японцы сравнили с таковым у мышей и куриц, при этом обращая внимание на развитие костей и мышц.

«Черепаха – это такой необычный природный пример оригами, — говорит Куратани. — Мускулы животного следуют за его рёбрами, иногда они крепятся так же, как у мышей и птиц, иной раз образуя совершенно новые соединения».

Различия в строении рёберной клетки и положении лопатки у черепах в сравнение с другими позвоночными (иллюстрация Shigeru Kuratani and Hiroshi Nagashima)
Различия в строении рёберной клетки и положении лопатки у черепах в сравнении с другими позвоночными (иллюстрация Shigeru Kuratani and Hiroshi Nagashima)

«Мы смогли объяснить, как кости лопатки оказываются внутри панциря черепахи. Происходит довольно простой процесс, который тем не менее отсутствует у других животных», — говорит Сигэру Куратани (Shigeru Kuratani), директор лаборатории, в которой работает Нагасима.

Результатом этого свёртывания становится упор рёбер в верхнюю часть панциря. Сворачивание происходит на раннем этапе развития эмбриона. Значит, процесс этот появился очень давно, и получается, что «родоначальниками» панциря могли стать именно рёбра.

Жаль, что нынешнее исследование не проясняет происхождение пластрона. «Нижняя часть панциря пока остаётся для нас загадочной структурой», — признаётся Куратани.

Статья авторов опубликована в журнале Science.


Источники:

  1. MEMBRANA





© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2010-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://herpeton.ru/ "Herpeton.ru: Герпетология - библиотека о земноводных и пресмыкающихся"