Команда ученых Еврейского университета в Иерусалиме (Израиль) раскрыла тайну химических и биологических процессов, через которые это происходит. И 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 данио-рерио (Danio rerio). Они обнаружили, что высвобождение тиреотропин-рилизинг-гормона (ТРГ) из эмбриона имеет решающее значение для выработки ферментов, которые растворяют стенку икринки.
"Вылупление - важнейшее событие в жизненном цикле видов", - отметили исследователи в отчетной статье. По словам ученых, время своего вылупления рыбы "тщательно рассчитывают" таким образом, чтобы оно "совпало с благоприятными условиями, которые улучшат выживание на ранних стадиях жизни".
Разные виды рыб используют множество различных стратегий и триггеров вылупления. К примеру, данио-рерио обычно ждет дневного света. Рыба-клоун и палтус - на темноту. А калифорнийский грунион ожидает, когда его смоет в море.
Почему так происходит?
Авторы исследования обнаружили механизмы, которые стоят за этим процессом. У данио-рерио ТРГ попадают 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 рыбу или медаку (Oryzias latipes), отдаленно родственный вид данио-рерио. Эволюционные пути медаки и данио-рерио разошлись около 200 миллионов лет назад, но у обоих видов был обнаружен одинаковый процесс вылупления. Он запускается ТРГ несмотря на различия в железах вылупления, типах ферментов и эмбриональных периодах.
У людей и других млекопитающие ТРГ помогает контролировать ключевые биологические процессы, в частности частоту сердечных сокращений и скорость метаболизма. Примечательно, что тот же нейрогормон используется другим образом у рыб. И это, возможно, также является указанием на расходящиеся эволюционные пути.
Теперь исследователи намерены изучить детали процесса вылупления у данио-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 решение рыб о вылуплении, механизм которого формировался в течение сотен миллионов лет.
Результаты исследования опубликовал журнал Science.
Фото: pixabay.com