Многие собаки безошибочно чувствуют, когда хозяин собирается на прогулку, улавливая едва заметные бытовые сигналы. Однако, как выяснили биологи, способность предугадывать события не требует наличия развитой нервной системы. Новое исследование показало, что даже животные, у которых от природы нет нейронов, могут готовиться к важнейшим этапам жизни заранее.
Объектом изучения стала морская губка — один из самых древних и простых представителей фауны, чья эволюционная линия насчитывает около 700 миллионов лет. На начальном этапе жизни личинка губки свободно плавает в воде, а затем оседает на дно, намертво прикрепляясь к субстрату, чтобы превратиться в неподвижный взрослый организм. Этот процесс напоминает метаморфозу насекомых, но происходит без защитного кокона и занимает всего около 30 минут.
В ходе экспериментов, начатых еще в 2020 году, специалисты заметили странную закономерность: личинки, которые не видели заката, отказывались оседать даже в присутствии идеальных водорослей. Это натолкнуло ученых на мысль, что солнечный свет является не просто фоном, а критическим триггером.
В новой работе команда исследователей применила метод профилирования доступности хроматина. С его помощью можно определить, какие участки ДНК «открыты» для считывания генов, а какие заблокированы. Оказалось, что закат запускает изменения в геноме личинок задолго до того, как они коснутся дна. Участки ДНК, отвечающие за метаморфозу, становятся доступными заранее. Это позволяет животным действовать молниеносно, когда наступает подходящий момент, сводя к минимуму опасность быть съеденными во время уязвимой стадии превращения.
Интересно, что управление этим процессом осуществляют гены, знакомые и человеку. Например, ген CLOCK, участвующий в циркадных ритмах губок, выполняет схожие функции в организме млекопитающих. Понимание того, как лишенные нервной системы организмы используют планетарные ритмы, дает ценный материал для изучения эволюционных механизмов адаптации и может объяснить, как первые животные на Земле учились выживать, ориентируясь на время суток.
Ранее Наука Mail рассказывала, что губки отфильтровывают ртутный токсин из морской воды.