У мшанок обнаружили уникальный тип строения плаценты

Колония мшанки Crisia eburnea. Стрелками показаны гонозооиды

Nekliudova et al. / BMC Ecology and Evolution, 2021

Ученые описали у мшанок — колониальных беспозвоночных — плаценту, состоящую из ценоцитов — крупных многоядерных клеток. Такие структуры больше характерны для растений и грибов, у животных встречаются редко. А ценоциты в плаценте вообще до сих пор не находили. Исследование опубликовано в журнале BMC Ecology and Evolution.

Питание за счет материнского организма называется матротрофией. Несколько лет назад биологи выяснили, что такой способ питания зародышей в процессе эволюции неоднократно возникал в большинстве типов животных. Плацентотрофия — один из видов матротрофии, при котором обмен веществ между эмбрионом и матерью происходит при помощи особого органа — плаценты. Эта структура встречается не только у плацентарных млекопитающих, но и у других позвоночных (например, у некоторых акул), а также у беспозвоночных. К примеру, плаценты широко распространены среди водных колониальных животных мшанок (Bryozoa) — и возникли независимо в разных группах. 

Колонии мшанок имеют разнообразную форму: есть и древовидные, и похожие на мох или даже на червей. Каждая колония состоит из большого числа особей — зооидов, которые могут выполнять различные функции. Для всех мшанок характерно наличие зооидов, добывающих пищу, — автозооидов. У представителей отряда Cyclostomatida есть гоноозооиды, специализирующиеся на вынашивании потомства.

Биологи из Санкт-Петербургского государственного университета и Венского университета под руководством Андрея Островского (Andrew N. Ostrovsky) изучили гонозооиды двух видов живородящих циклостомовых мшанок — Crisia eburnea и Crisiella producta. Ученые ожидали увидеть синцитиальное строение плаценты (как у многих других организмов), при котором отдельные клетки сливаются в единую многоядерную структуру, но вместо этого обнаружили ценоциты. Они отличаются от синцития тем, что многоядерность достигается за счет деления ядер в одной клетке. Ценоциты формируют сложную структуру, в которой плотно сидят развивающиеся эмбрионы. Другая необычная особенность плаценты этих мшанок заключается в том, что в ее формировании участвует мембранный мешок — орган, ответственный за выдвижение щупалец из «домика» зооида.

Циклостомовым мшанкам свойственна полиэмбриония — развитие нескольких зародышей из одной зиготы. Исследователи предположили, что именно благодаря сложной плаценте, которая может обеспечивать питание многочисленных эмбрионов, и возникло это явление. Полиэмбриония — редкость среди животных, в основном она встречается у паразитов. Однако циклостоматиды живут с полиэмбрионией уже многие миллионы лет. Ученые привели в статье следующее возможное объяснение — мшанки выпускают во внешнюю среду генетически идентичных личинок на протяжении длительного времени (более двух месяцев). Получается, что «тестируется» один и тот же генотип в различных условиях окружающей среды, а не наоборот, как у большинства других животных.

Авторы отмечают, что кроме исследованных мшанок сочетание трех признаков — живорождения, плацентотрофии и облигатной полиэмбрионии — известно только у девятипоясных броненосцев (род Dasypus). В их случае полиэмбриония — единственный способ произвести большое потомство, учитывая строение матки этих зверей — в ней место для имплантации зародышей ограничено.

Не так давно ученые обнаружили матротрофию у родственников мшанок — форонид (Phoronida). Доктор биологических наук Елена Темерева подробно рассказала об этом открытии в материале «Внутренний мир морских червей».

Семён Морозов

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.