Кости животных растут подобно растениям

Разные виды зверей сильно отличаются пропорциями тела, достаточно взглянуть на кошку, летучую мышь и тушканчика. Очевидно, внешний облик животных не в последнюю очередь зависит от того, как формируются кости и как этот процесс регулируется. Однако, как ни удивительно, это довольно долго оставалось загадкой для исследователей, и работа учёных из Гарвардской медицинской школы (США) едва ли не первая, в которой сделана попытка детально, на клеточном уровне описать процесс увеличения костей.

Клетки, удлиняющие нам кости, называются хондроцитами. В действительности они являются клетками хряща, составляя как бы форму и фундамент, на который потом будет накладываться твёрдый минеральный состав. Увеличение кости в длину, очевидно, происходит из-за деления хондроцитов, но также и из-за увеличения размеров самих клеток. Кимберли Купер с коллегами решили проверить, как именно рост кости зависит от увеличения размеров отдельных клеток. Для этого они использовали любопытный метод, который позволял оценить размеры клетки по концентрации макромолекул внутри неё. В зависимости от этой концентрации меняются свойства проходящего через клетку луча света, и эти изменения регистрируются специальным микроскопом.

В статье, опубликованной в Nature, описываются три стадии роста хондроцитов. На первом этапе в клетках поддерживается высокая концентрация макромолекул, но затем наступает фаза набухания, во время которой хондроциты напитываются жидкостью. В этот момент концентрация макромолекул падает и затем остаётся неизменной, хотя размер клетки продолжает увеличиваться (третья фаза).

Кости животных растут подобно растениям

Горная вискаша (Lagidium viscacia)

Необычным тут оказалось то, что набухание клеток, насыщение их жидкостью — обычная черта растений, но не животных. Клетки животных обычно тщательно следят за балансом воды и растворённых в ней веществ, и содержание жидкости в них остаётся примерно одинаковым. И вот, как оказалось, набухание клеток есть и у животных, причём у грызунов этот период занимал 12 часов, в течение которого клетка стремительно увеличивалась в размерах. Это намного выгоднее и быстрее, чем синтезировать белки, жиры и углеводы и тем самым притягивать внутрь воду: достаточно просто «открыть шлюзы» и не тратить энергию на синтез макромолекул.

Третья же фаза, по словам учёных, когда набухшая клетка растёт за счёт биосинтеза, сильнее всего отличается у разных видов животных и костей. «Растительная» фаза набухания лишь частично определяет различия в длине отдельных костей. Если же исследователи отключали инсулиноподобный фактор роста-1, важный сигнальный белок (от которого зависит в том числе развитие скелета и который влияет именно на третью фазу роста хондроцитов), то у мышей не только укорачивались ноги, у них ещё исчезали различия между клетками костей разных видов. То есть клетки большой берцовой кости, например, становились по размеру такими же, как клетки плюсневой кости.

Полвека учёные довольствовались информацией о том, что хондроциты непосредственно влияют на объём и размер костей, но про трёхфазный рост и необычную стадию набухания водой стало известно только сейчас. Правда, пока что всё равно не вполне понятно, почему, к примеру, у тушканчиков и кенгуру задние ноги огромные, а у крыс и коал они мало чем отличаются по длине от передних конечностей. По-видимому, следующая забота учёных — это выяснение индивидуальных механизмов регуляции роста хондроцитов, от которых зависит длина конкретной кости у отдельно взятого организма.

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter


65d5c25b

Собаки 3872 РЕДАКЦИЯ ЖУРНАЛА

Ассоциация кинологов Украины (AKU), мариупольское отделение «Бест»

Мариупольское городское отделение «Бест» Ассоциации кинологов Украины – молодая организация, которая начала свою работу в регионе почти 3 года назад. Открытие отделения, к сожалению, пришлось на непростое время, когда наша страна переживает большие потрясения…

Собаки 2230 Рената Наумова

ВЕО в Украине. Краткий обзор породы

Еще в  50-70-х годах XX века поголовье восточников было довольно большим в Украине, но под влиянием политических и экономических факторов некогда популярная порода практически выродилась, не осталось племенного поголовья и подтвержденных данных о них. А ведь…

Собаки 2416 Татьяна Гаврюк

Счастливый рок ПЕМБРОКА

Корни этой породы лежат не в мраморных залах и золоченых спальнях чопорной знати, а в истоптанной копытами навозной глине пастбищных загонов и грязных лачуг Уэльса XII века. Существует изумительная сказка о том, что когда-то корги служили маленькими лошадками…

Собаки 3248 Владимир Поплавский

Кавказские овчарки в семье - друзья или монстры? (Ч.3)

Байра росла красивым щенком черного окраса, который потом преобразовался в темно-серый с белой грудью и белым воротником на шее. Белые гольфы на передних лапах покрылись темно-серыми крапинками и отчетливо стал заметен беленький кончик черного хвоста. С…

Кошки 2311 Светлана Худякова

Абиссинская кошка. Солнечный лучик в вашем доме

Эти кошки заставляют смотреть на них с уважением. И хотя абиссинцы являются состоявшимся личностями, они никоим образом не надменные любимцы. Предпочитают принадлежать одному хозяину, а за компанию и общение платят трогательной дружбой и любовью. Одна из…

Кошки 1492 Вадим Дудченко

Кошки в религии и мифологии

Испокон веков кошачьи считаются обладателями сверхъестественных способностей. В многих культурах являлась атрибутом или спутником магических ритуалов. Стоят наравне с высшими божествами. Множество легенд и поверий связано с этим домашним питомцем.

Кошки 4161 Наталья Мусиец

Тайская кошка. Отважная как лев, игривая как обезьянка

Тайская кошка известна своей многовековой историей, невероятной элегантностью образа и чарует своими магическими синими глазами. Это кошка-компаньон с сердцем, полным любви, ваш добрый дух, для которого важнее всего – человек и общение с ним, а не дом, в…

Кошки 2433 Елена Чепкасова

Балинез. Ваш друг, вторая тень и новый член семьи

Предки балинезийских или балийских кошек – сиамские кошки – были завезены из Таиланда в Америку в середине 1800-х годов. В 1950 году две американские заводчицы сиамов – Марион Дорси (п-к Rai-Mar, Калифорния) и Хелен Смит (п-к MerryMew», Нью-Йорк) – высоко…

Аквариум 5297 Лариса Семикова

Красный попугай. Рыбка-революционер

Возможно, схожесть с птицей рыбке придавала изогнутая нижняя губа, напоминающая клюв. Необыкновенных красавцев презентовала тайваньская рыборазводная фирма.

Аквариум 3130 Василий Усатенко

Подводный мир

Мои детские ладони, сложенные пригоршней, разжались, обнажив размякшие от тепла конфеты. Их было шесть: по одной конфете за каждый день разлуки с матерью. На глаза навернулись слезы оттого, что я понял: мама опять уехала и приедет только тогда, когда конфеты…

Рыбы 4043 Анатолий Золозов

С мечом наперевес…

В конце Второй мировой войны английский танкер «Барбара» следовал из Нового Орлеана в Ливерпуль через Атлантику. В районе плавания весьма вероятны были нападения немецких подводных лодок, поэтому на танкере велось тщательное наблюдение за морем. Около 14…

Аквариум 1721 Вадим Дудченко

Какие бывают виды декораций для аквариумов

Если ваше любимое домашнее животное - это рыбки, то вы наверняка задавались вопросом обустройства их жилья. Красиво украшенный аквариум может стать отличным элементом декора в комнате и ее главным акцентом.

Дикие животные 5255 Светлана Мауэр

Волчья охота

Волки... Непостижимые и загадочные... Универсальная страшилка для детей и существо, вызывающее бессознательный ужас у взрослых. Зверь, овеянный ореолом мистики, как никакой другой на земле. Что же так впечатляет в волках? ак впечатляет в волках?

Дикие животные 4399 Руслан Подгорный

Легенды и быль Харьковского "Дома Слонов"

Эти дивные животные знакомы всем с раннего детства. О слонятах и мамонтятах написаны детские сказки, сняты мультфильмы. А в каждом зоопарке, где имеется слон, он «автоматически» становится самым популярным представителем фауны, хотя бы потому, что на сегодня…

Дикие животные 2534 Руслан Подгорный

Пенелопа, Агриппина и Гелиос из семейства кошачьих

Хотя неофициальный титул царя зверей принадлежит льву, но по силе, размерам и величию другой представитель семейства кошачьих – тигр, вовсе не уступает, а по ловкости и вовсе превосходит «царя». В Николаевском зоопарке сегодня живут три тигра: самец Гелиос и…

Дикие животные 28818 Светлана Мауэр

Страшный зверь ласка

Первое, что выделяет ласку среди других хищников, это ее размеры. Взрослый зверек в среднем весит 70-100 г, самочки меньше самцов примерно на 1/3. Правда, в зависимости от мест обитания, встречаются подвиды ласки, весящие целых 200 г. Но в наших краях такие…

Дикие птицы 3691 Руслан Подгорный

Крылатые хищники

В животном мире хищники, хоть и поступают жестоко по отношению к другим живым существам, но все же играют роль полезную. Ведь их жертвами в большинстве своем становятся вредители либо слабые и больные животные. Таким образом соблюдается отрегулированный…

Дикие птицы 3218 В. С. Гавриленко

В теплые ли края летят перелетные птицы?

Так зачем же лететь в теплые края, когда корм под боком, а спрятаться от лисички, волка или другого хищника можно и на воде? Страшноват двуногий волк – человек с ружьем, который, к тому же, вооружился не только огненной палкой, мобильным телефоном,…

Ловчие 7463 Лилия Вишневская

История охоты с ловчими птицами на Руси

Страсть к охоте свойственна человеку с глубокой древности. И всегда рядом с человеком находились его верные помощники – собаки и ловчие птицы. Но соколиная охота – зрелище незабываемое! Грациозные птицы способны совершать без отдыха до 70 ставок, развивая при…

Птицы 3151 Елена Гоенко

Путешествуем вместе с птицей

Многие виды птиц находятся под угрозой исчезновения, причем одним из основных факторов, который угрожает их существованию, является международная торговля. Поэтому ввоз таких птиц на территорию Украины и вывоз их за ее пределы регулируется в соответствии с…

Статистика



Журналы

Top
Если нашли ошибку, выделяете её мышкой и нажимаете сочетание CTRL+ENTER