Команда ученых Еврейского университета в Иерусалиме (Израиль) раскрыла тайну химических и биологических процессов, благодаря которым это происходит. Теперь ученым известно, как отдельные эмбрионы выбирают время своего появления на свет в соответствии с оптимальными факторами окружающей среды.
Как проходило исследование?
Ученые изучили икру аквариумной рыбки даньо-рерио (Danio rerio). Они обнаружили, что высвобождение тиреотропин-релизинг-гормона (ТРГ) из эмбриона имеет решающее значение для производства ферментов, которые растворяют стенку икринки.
«Вылупление – это важнейшее событие в жизненном цикле видов», – отметили исследователи в отчетной статье. По словам ученых, время своего вылупления рыбы «тщательно рассчитывают» так, чтобы оно «совпало с благоприятными условиями, которые улучшат выживание на ранних стадиях жизни».
Разные виды рыб используют множество различных стратегий и триггеров для вылупления. Например, даньо-рерио обычно ждет дневного света. Рыба-клоун и палтус – темноты. А калифорнийский грунион ожидает, когда его смоет в море.
Почему так происходит?
Авторы исследования выявили механизмы, стоящие за этим процессом. У даньо-рерио ТРГ попадает в железу вылупления через кровоток по указанию нейронной цепи. Она формируется непосредственно перед вылуплением и исчезает сразу после него, рассказало издание Science Alert.
Исследователи также изучали японскую рисовую рыбку или медаку (Oryzias latipes), удаленно родственный вид даньо-рерио. Эволюционные пути медаки и даньо-рерио разошлись около 200 миллионов лет назад, но у обоих видов был выявлен одинаковый процесс вылупления. Он запускается ТРГ, несмотря на различия в железах вылупления, типах ферментов и эмбриональных периодах.
У людей и других млекопитающих ТРГ помогает контролировать ключевые биологические процессы, включая частоту сердечных сокращений и скорость метаболизма. Примечательно, что тот же нейрогормон используется иначе у рыб. И это, возможно, также указывает на расходящиеся эволюционные пути.
Теперь исследователи намерены изучить детали процесса вылупления у даньо-рерио, а также сходства и различия, которые могут быть у других водных видов с другими подходами к вылуплению.
Глобальное потепление – еще один вопрос будущих исследований. Ученым нужно понять, как более высокие температуры могут повлиять на решения рыб о вылуплении, механизм которого формировался на протяжении сотен миллионов лет.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.
Фото: pixabay.com
