Мирра Аспиз - Увиденное невидимое
Если перерезать пополам ресничного червя планарию, то на одной половинке вырастет недостающая голова, а на другой хвост, то есть образуются две планарии. А если на передних и задних концах этого червя сделать продольные надрезы и не давать им срастись, то на каждом из них вырастут по голове и хвосту - образуется двухголовый и двухвостый червь. Из совсем крошечного кусочка тела планария дорастает до червя обычного размера. Даже из 1/280 части образуется целый червь!
Морским звездам не страшно лишиться лучей. У них на месте оторванного луча возникает новый. Но и сам оторванный луч может дорасти до целой звезды.
Как же это происходит? Да так же, как и при обычном росте. Рост недостающих частей также идет за счет быстрого деления клеток: из одной клетки возникают две, а после деления этих двух становится четыре... Но одного деления недостаточно, чтобы восстановить утраченную часть тела. Надо еще, чтобы клетки приобрели разные профессии: одни из них должны стать клетками кожи, другие - мышц, третьи - участвовать в пищеварении, четвертые...
Значит, чем сложнее устроен организм, тем труднее должна быть у него регенерация утраченных частей. Чудесные восстановления, подобные тем, что бывают у гидры или морских звезд, происходят только у низкоорганизованных животных. Да и то не у всех. Даже среди близких родственников способность к регенерации бывает различной: одни черви вырастают из маленьких кусочков своего тела, а для других оказывается гибельной перерезка пополам. Почему это так? Пока неизвестно. Во многих научных лабораториях ведутся исследования по регенерации. Ученые выясняют причины восстановления органов, ищут способы превращения небылиц в были.
Тайны отрастания.
Нет такого позвоночного животного, у которого из кусочка его тела мог бы вырасти целый организм. В лучшем случае у этих животных отрастают лишь отдельные части тела: у ящерицы - хвост, у рыб - плавники, у птиц - клюв. А вот лапки и даже только пальцы не восстанавливаются ни у лягушек и жаб, ни у птиц и ящериц, ни у млекопитающих. Но странно: у лягушек лапки не отрастают, а у их головастиков отрастают. Правда, не у всех, а только у молодых. Стоит головастикам подрасти, как эта способность у них теряется. Однако у тритонов и саламандр, которые, как лягушки и жабы, являются земноводными, лапки отрастают.
Почему же у одних животных лапки отрастают вновь, а у других нет? В чем тут дело? Ученые стали сравнивать, что происходит в тканях после удаления лапок у тех и других животных. И установили, что у животных, у которых отрастают новые лапки, ткани вокруг образовавшейся раны сильно разрушаются. Их клетки как бы омолаживаются. Они становятся похожими на клетки зародышей, которые еще не приобрели определенной специальности. Такие упрощенные клетки скапливаются около раны. Они усиленно делятся, постепенно усложняется их строение, и в конце концов из них образуется новая лапка.
У животных, у которых новые лапки не отрастают, ткани не разрушаются. Рана у них просто заживает - образуется рубец, шрам. Узнав это, ученые решили попробовать разрушать их ткани. Может быть, тогда и у этих животных смогут отрасти новые лапки.
Разными способами разрушали ткани: обрабатывали поверхность раны кислотами и солями. Облучали ультрафиолетовыми лучами. Кололи иголками. И действительно, разрушение помогло восстановлению. После разрушения тканей лапки восстанавливались и у головастиков "старшего возраста" и у лягушек. Хотя у подопытных ящериц и крысят новые лапки и не выросли, но у них на месте старой лапки все же появились выросты с отростками, похожими на пальцы.
Результаты этих исследований очень интересны. Они показали, что можно добиться восстановления органов. Нужно искать вещества, вызывающие и ускоряющие отрастание. Выяснять, при каких способах удаления органа лучше и быстрее происходит его восстановление.
Опыты ученых на животных помогут лечить людей.
"Белые пятна".
На пестрых географических картах когда-то было много незакрашенных, белых участков. Так обозначали неисследованные места на Земле. Отсюда и повелось называть "белым пятном" все неизученное, неизвестное. На карте "белых пятен" становится все меньше и меньше. А в науке одни "белые пятна" исчезают, но возникают новые, о существовании которых раньше никто и не предполагал.
Разные части клетки были описаны еще в прошлом столетии, когда клетку изучали в обычном, световом микроскопе. С тех пор при помощи электронного микроскопа узнали много подробностей об их строении. Казалось, нечего было и мечтать найти в клетке что-нибудь новое. Но в 1963 году электронные микроскописты обнаружили в ней неизвестные трубочки. И не в каких-нибудь исключительных клетках, а в каждой клетке.
Но почему же раньше их никто не замечал? Может быть, просто не обращали на них внимания? Так тоже иногда случается в науке. Например, фигуры делящихся клеток увидели только после того, как появились работы с описанием и рисунками деления клеток. Их увидели на тех же самых препаратах, которые сотни раз до этого рассматривали под микроскопом.
С трубочками дело обстояло иначе. Их увидели, когда при обработке клеток для рассматривания в электронном микроскопе начали применять новое вещество. Оказалось, что ранее используемые вещества разрушали эти трубочки. А трубочки, или, как их назвали, микротрубочки, - очень хрупкие.
Наука постоянно развивается. Новые приборы, новые методы, применение новых веществ приводят к новым открытиям. Так получилось и с микротрубочками. Но после их открытия возникло "белое пятно". Неясно было, как они устроены. Постепенно определили, что стенка микротрубочек состоит из нитей. Удалось определить, что таких нитей тринадцать. Потом выяснили, что каждая нить состоит из частичек белка, которые расположены на ней в виде бусинок.
Чтобы лучше узнать строение и свойства микротрубочек, понадобились многочисленные опыты. Микротрубочки оказались невероятно чувствительными к холоду. Они гораздо раньше "мерзнут", чем другие части клетки. Стоит им побыть при низкой температуре, как нити бусинок рассыпаются - микротрубочки разрушаются. Но как только температура повышается, бусинки снова "нанизываются". Иногда, правда, их сборка идет не совсем гладко. Какие-то бусинки теряются, что-то не дает им возможности соединиться, и тогда в стенке микротрубочки возникает дыра.
Какую же роль играют микротрубочки в клетке? Сначала, как всегда, был период догадок и предположений. Но постепенно накапливались факты, полученные разными исследователями в результате экспериментов. Стало очевидным, что микротрубочки являются скелетом клетки, они определяют форму. Особенно убедительно это было показано на одноклеточном организме, имеющем грушевидную форму. Когда у него разрушали микротрубочки, он переставал быть похожим на грушу. Кроме того, микротрубочки выполняют в клетке роль рельсов: по ним движутся зернышки красящих веществ - пигментов, перемещаются различные пузырьки. Из микротрубочек состоит тянущий аппарат в делящейся клетке, который растягивает хромосомы к её противоположным полюсам. Микротрубочки связаны и с клеточным движением.
Так что же, одни и те же микротрубочки выполняют столько дел или это все разные микротрубочки: одни отвечают за форму клетки, другие образуют рельсы, третьи участвуют в движении? Может быть, и то и другое. А может быть, в одном месте клетки одни микротрубочки занимались одним каким-то делом. Потом клетке эта их работа перестала быть нужна. Микротрубочки распались на бусинки. А в другом месте клетки они собрались вновь, но уже с тем, чтобы выполнять в ней новое задание.
Всё это предстоит ещё выяснить. Правда, кое-что уже известно. Установили, что в клетке можно выделить несколько видов микротрубочек, которые по-разному относятся к температуре, к соляной кислоте и другим веществам. Возможно, что разные по свойствам микротрубочки выполняют и разную работу. Установить это помогут дальнейшие исследования. Они сотрут эти "белые пятна". Но тогда обязательно появятся новые.
Аспиз М. Е.Увиденное невидимое. Научно-популярная литература.Рисунки А. Панина. Москва, "Детская литература", 1977.Автор рассказывает о клетках, из которых состоит всё живое, их строении и функциях.
Для среднего возраста.Мирра Евсеевна АспизУвиденное невидимое.Ответственный редактор Г. А. ИвановаХудожественный редактор И. Г. НайдёноваТехнический редактор Е. М. ЗахароваКорректор Л. И. Дмитрюк
