Головокружительная аномалия: червь с двумя головами изменил свою ось

Кто сказал, что голова должна быть только одна и только впереди? Микроскопический плоский червь Stenostomum brevipharyngium, похоже, не знаком с этим правилом. Это создание и без того славилось феноменальными способностями к регенерации: отрубите ему голову — вырастет новая, разрежьте пополам — получите двух полноценных червей. Но природа, как выяснилось, приготовила для ученых еще более удивительный сюрприз. В лабораторных условиях был обнаружен экземпляр, который бросил вызов самим основам биологической организации, отрастив вторую, полностью функциональную голову прямо на месте хвоста. Это открытие не просто демонстрирует очередной регенеративный трюк, а заставляет пересмотреть наши представления о жесткости плана строения тела у живых организмов.

Случайная находка зоологов Катажины Траткевич и Людвика Гасиоровского из Варшавского университета положила начало целому исследованию. Во время планового осмотра лабораторных культур их внимание привлек червь, у которого в конце тела, там, где должен был быть хвост, красовалась вторая голова, развернутая в противоположную сторону. Это была не искусственно созданная аномалия, а первый задокументированный случай спонтанного появления такой двуглавой формы в лаборатории. Заинтригованные, ученые решили досконально изучить феномен.

Первым делом они подтвердили, что вторая структура является именно головой, а не каким-либо наростом. Используя мощные микроскопы и специальные химические маркеры, они установили полное отсутствие хвостовых тканей и наличие всех признаков функциональной головы. Однако главные открытия ждали их впереди, когда они приступили к серии экспериментов с регенерацией. Исследователи разрезали необычных двуглавых червей на три части: первый фрагмент с исходной головой, средний — с «задом наперед» головой, и третий — хвостовой.

Поведение среднего фрагмента оказалось самым поразительным. После того как на противоположном конце от «обратной» головы образовался и зажил открытый порез, там начала регенерировать не новая голова, как можно было бы предположить, а совершенно нормальный хвост. Этот ключевой эксперимент показал, что червь совершил нечто невозможное — он сумел перенаправить свою ось развития.

Там, где по логике организма должна была сохраняться программа «головного» развития, запустилась программа формирования хвоста. Фактически, произошла постоянная и стабильная инверсия основной оси тела от головы к хвосту, и червь продолжил жизнь с полностью перепрограммированным планом строения.

Что же стало причиной такой аномалии? Последующие наблюдения исключили версию о постоянной генетической мутации. Потомство этих двуглавых червей было абсолютно нормальным, без каких-либо признаков второй головы. Это доказывает, что изменение оси тела было обусловлено феноменом, называемым пластичностью развития, или эпигенетической гибкостью. Организм, обладающий мощной системой регенерации на основе плюрипотентных стволовых клеток, оказался способен кардинально перестраивать свою архитектуру в ответ на неизвестный пока триггер.

Исследователи предполагают, что виной тому мог быть какой-то внешний фактор или редкая случайная ошибка в процессе развития. Остается открытым и вопрос о том, встречается ли такое явление в дикой природе, или это исключительно лабораторный курьез. Так или иначе, это открытие заставляет по-новому взглянуть на удивительную пластичность жизни, скрытую даже в самых крошечных и на первый взгляд простых ее формах.