Недавнее исследование ученых из Мичиганского университета показало: круглые черви Caenorhabditis elegans ощущают присутствие мертвых особей своего вида и реагируют на это изменением поведения и физиологии. Оказалось, что контакт с мертвыми червями заставляет живых быстрее размножаться, но при этом сокращает продолжительность их жизни.
В лабораторных условиях черви стараются держаться подальше от погибших сородичей. Это наблюдение натолкнуло ученых на мысль, что Caenorhabditis elegans каким-то образом определяют смерть, несмотря на отсутствие зрения. Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи провели серию экспериментов. В ходе них живые черви подвергались воздействию либо трупов, либо жидкости из разрушенных клеток мертвых особей. В обоих случаях черви демонстрировали явное избегающее поведение, что подтвердило их способность ощущать смерть.
Также оказалось, что восприятие мертвых сородичей не только заставляет червей уходить, но и влияет на их физиологию. У подвергшихся воздействию особей наблюдалось кратковременное увеличение плодовитости, но при этом сокращалась общая продолжительность жизни. Это говорит о том, что сигналы смерти могут запускать механизмы, направленные на ускоренное размножение в условиях потенциальной угрозы.
Чтобы понять, как именно черви распознают мертвых, ученые исследовали их сенсорные нейроны. Оказалось, что за реакцию на смерть отвечают два обонятельных нейрона — AWB и ASH. Они реагируют на специфические метаболиты, которые высвобождаются при гибели клеток, — АМФ и гистидин. Эти вещества в норме находятся внутри клеток, и их появление во внешней среде является сигналом разрушения тканей.
«Мы обнаружили, что черви могут чувствовать запах смерти, — объясняет Маттиас Труттманн, старший автор исследования. — Если эти метаболиты появляются в окружающей среде, значит, клетки погибли, и что-то пошло не так». Ученые предполагают, что подобные механизмы могут быть универсальными для многих видов, включая человека. Например, недавние исследования показали, что умирающие клетки в человеческом организме также выделяют вещества, влияющие на соседние ткани.
Ранее ученые установили, как черви проходят лабиринты. Уникальность передвижения червей в том, что по извилистому проходу они ползут быстрее, чем по открытой местности. Ученые сравнили их с полимерами и поняли, почему так происходит, и как это использовать.