Головастикам вживили водоросли в мозг, и теперь им не нужно дышать Популярный университет

Головастикам вживили водоросли в мозг, и теперь им не нужно дышать

Яркое недавнее исследование, в ходе которого головастики стали ярко-зелёными, показало, что если ввести водоросли в их мозг, головастики смогут выжить, даже если их кровь перестанет доставлять кислород в мозг.

Этому замечательному достижению способствовал фотосинтез, поскольку зелёные водоросли и цианобактерии, которые поступали в кровеносные сосуды мозга, стали надёжным источником кислорода в мозгу. Это означало, что даже без дыхания функция мозга головастика сохранялась.

Животные, заимствующие «дыхательный трюк» растений, не являются чем-то необычным: харизматичный морской слизняк «Шон» (Costasiella kuroshimae) уже использовал хлоропласты в своих тканях  как средство получения энергии. Это известно как клептопластика — процесс, посредством которого хлоропласты «крадутся» хозяином из пищи и включаются в свои собственные клетки. Тот же самый процесс может быть тем, что позволяет обезглавленным слизням выжить, пока не вырастет новое тело.

Новое исследование было направлено на то, чтобы выяснить, возможно ли найти способ использовать фотосинтез как средство насыщения кислородом нейронов мозга головастика, чтобы его нейронная активность могла выжить даже в условиях гипоксии. Учёные ввели водоросли с помощью так называемой «транскардиальной инъекции», по сути, впрыскивая их в сосуды, снабжающие мозг.

Учёные ввели водоросли с помощью так называемой «транскардиальной инъекции», по сути, впрыскивая их в сосуды, снабжающие мозг

Затем введённые водоросли образовали лагерь в кровеносных сосудах головастиков Xenopus laevis, которые подверглись воздействию гипоксии. Когда у них заканчивается кислород в крови, нейронная активность в их мозге прекращается. Однако, когда исследователи пролили свет на головастиков, запустив фотосинтез, водоросли, колонизировавшие их мозг, смогли произвести достаточно кислорода, чтобы запустить функцию мозга.

«В долгосрочной перспективе можно предположить, что водоросли смогут помочь в обеспечении дополнительного кислорода в случае затруднений с дыханием; однако способы применения должны быть улучшены, а иммунные реакции должны быть уточнены, а токсическая реакция исключена», — говорят авторы исследования.

Несмотря на успех эксперимента, до создания прорывных технологий альтернативного дыхания ещё далеко. Головастика выбрали из-за простоты его нервной системы, а как поведёт себя в такой ситуации животное с развитым мозгом, пока непонятно. Сохранит ли оно способно мыслить и действовать? Как много надо света и клеток водорослей, чтобы медленный фотосинтез смог заменить тот объём газа, который каждую секунду поставляют в организм развитые лёгкие?

Но если посмотреть шире, то необходимости переводить живых существ на новую форму дыхания нет. Она будет полезна как вспомогательный механизм, например, как страховочное средство на случай проблем с дыханием, то есть как аварийный способ подачи кислорода в мозг до оказания помощи.

Понравился наш материал? Подписывайся на «Популярный университет» в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: