Тритоны меняются головами

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Представьте, что у одного животного нужно отрезать голову и прирастить ее к туловищу другого. Оба эти животные принадлежат к различным видам, и одно из них в пять раз крупнее другого. Каким будет исход операции? Конечно, вы скажете, что животные ее не перенесут. Однако при Парижском факультете естественных наук существует лаборатория, руководимая профессором Шарлем Уйоном, где воспроизведенные таким образом животные живут и хорошо развиваются.

Секрет опыта заключается в том, что этими животными являются тритоны и что оперированы они были в эмбриональной стадии.

Профессор Уйон берет два яйца различных видов тритонов в той стадии развития, когда у зародыша уже начинают формироваться голова, туловище и хвост. Эмбрион освобождают от желатиноподобной оболочки, помещают в физиологический раствор и тонкой платиновой проволокой разрезают на две части. Во время операции биолог пользуется бинокулярной лупой. Такой же операции подвергается особь другого вида. После этого голова одного эмбриона присоединяется к туловищу другого, и наоборот. Все свое искусство исследователь должен направить на то, чтобы обе части соединились точно. Зарубцевание происходит через два часа.

Множество эмбрионов погибает во время операции. Но и из переживших операцию мало кто достигает зрелого возраста. Нормально развитие тритона заканчивается по истечении трех месяцев. Все это время количество химер будет уменьшаться. Из сотни химер, вышедших на старт, только три или четыре доберутся до финиша.

Иглистый, или ребристый, тритон — это крупное, длиной 20—25 сантиметров животное. Перепончатоногий тритон — маленький, хрупкий, с небольшой головой. В середине туловища химеры заметна граница, делящая животное на две части. Здесь происходит переход от одного вида к другому. Меняются пигментация и цвет кожи. Но это не мешает животному оставаться гармоничным в своих движениях и своих пропорциях. Тритону-химере три с половиной года. Обратите внимание: он обладатель четырех пар ног. Передние ноги, как и голову, он получил от тритона иглистого. Две пары задних ног — от тритона перепончатоногого. Что касается четвертой пары ног, находящейся вблизи «границы», то здесь природа как будто была в нерешительности. Эти конечности представляют собой некоторую помесь, и их трудно отнести к тому или иному виду.

Последние, наиболее интересные химеры получены Шарлем Уйоном путем соединения альпийского тритона и мексиканского аксолотля. Мексиканский аксолотль — животное весьма причудливое. Собственно говоря, это не что иное, как способная к размножению личинка хвостатой амфибии — тигровой амблистомы. Эта особенность — в течение всей жизни оставаться в личиночной стадии — связана с недоразвитостью щитовидной железы. Введение гормонов щитовидной железы может вызвать метаморфоз аксолотлей. Но когда к туловищу аксолотля была прикреплена голова тритона альпийского, щитовидная железа альпийского тритона включила обычно заторможенный процесс превращения. Произошел нормальный метаморфоз. При противоположном эксперименте туловище альпийского тритона с прикрепленной головой аксолотля — метаморфоз не происходит.

Первое, что обращает на себя внимание в этой галерее химер: природа, подвергнутая резкому насилию, несмотря ни на что, пытается воссоздать гармоническое животное. При пересадке крупной головы иглистого тритона на хрупкое туловище тритона перепончатоногого голова никогда не достигает своего нормального размера. В противном случае на свет появилось бы чудовищное животное с головой, в три раза превышающей размеры туловища.

Конечно, надо помнить, что 97% химер не выживает. Возможно, что уцелели именно те, у которых обе части развились достаточно гармонично. Что это? Случайность или закон? Об этом говорить пока еще рано.

В принципе эксперименты Уйона не являются новыми. Подобные работы ведутся эмбриологами самых различных стран. Новым является получение жизнеспособного животного из двух различных видов, биологически весьма отдаленных и между собой не воспроизводящихся.

Шарль Уйон добивается сейчас получения химер от более отдаленных видов. Попытка соединения тритонов с лягушками окончилась неудачей.

Вплоть до настоящего времени полученные животные развиваются совершенно нормально. Организм функционирует, между двумя частями осуществляется полная координация. И уже сейчас эти удачные эксперименты позволяют сделать ряд выводов.

По-видимому, химера хорошо развивается только тогда, когда обе соединенные части одинаковы по величине. «Можно предположить,— говорит профессор Уйон,— что каждая часть выделяет свои собственные антитела. Между двумя системами защиты идет своеобразная борьба. Если силы эквивалентны, произойдет обоюдная вакцинация, которая повлечет взаимную терпимость. Если, напротив, одна из систем значительно сильнее, она вытеснит другую. В специфических межвидовых пересадках жизнеспособной является только химера, обладающая равновесием».

Организм химеры умеет в надлежащем ритме регулировать свое питание, тогда как, например, тритон иглистый нормально ест в три раза больше, чем тритон альпийский. Двигательный нервный центр управляет конечностями, которые ему не принадлежат, и заставляет их повиноваться. Движения химеры координированы, хотя количество конечностей у нее вдвое больше.

Тритон иглистый живет в воде, а тритон перепончатоногий живет на земле и возвращается в воду только для размножения. Какой же образ жизни предпочтет тритон-химера? Сказывается, он воспримет поведение того животного, от которого получил голову. Особенно интересна проблема размножения. В настоящее время химеры молоды и еще не достигли половой зрелости. С каким животным химера будет спариваться и какое произойдет на свет потомство?

Перед исследователями открывается огромный простор для изысканий. Но пока химер еще слишком мало, чтобы пожертвовать ими для опытов. Профессор Уйон работал более пяти лет, пока добился первых результатов. Сейчас необходимо получить как можно больше химер для того, чтобы иметь возможность экспериментировать над ними.

Автор: Франсуа де Клозе, перевод с французского.