Ученые: морские коньки-самцы беременеют так же, как и женщины
https://ria.ru/20150902/1222183992.html
Ученые: морские коньки-самцы беременеют так же, как и женщины
Ученые: морские коньки-самцы беременеют так же, как и женщины — РИА Новости, 12.02.2020
Ученые: морские коньки-самцы беременеют так же, как и женщины
Самцы морских коньков, единственный в мире природы вид, чьи особи сильного пола вынашивают детенышей в своей утробе, оказались своеобразными «побратимами» женщин – их родительская сумка работает почти тем же образом, что и матка представительниц слабого пола.
2015-09-02T07:12
2015-09-02T07:12
2020-02-12T16:02
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/sharing/article/1222183992.jpg?12221772881581512534
австралия
весь мир
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.
xn--p1ai/awards/
2015
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
открытия — риа наука, австралия, рыбы
Открытия — РИА Наука, Наука, Австралия, Весь мир, рыбы
МОСКВА, 2 сен – РИА Новости.
Самцы морских коньков, единственный в мире природы вид, чьи особи сильного пола вынашивают детенышей в своей утробе, оказались своеобразными «побратимами» женщин – их родительская сумка работает почти тем же образом, что и матка представительниц слабого пола, выяснили ученые, опубликовавшие статью в журнале Molecular Biology and Evolution.
«Удивительно, но организм морских коньков делает те же вещи, что и тело женщины. С одной стороны, мальки морских коньков получают большое количество питательных веществ вместе с желтком, который содержится в материнских икринках. Но с другой стороны, сумка отцов эволюционировала таким образом, что она снабжает потомство нутриентами, защищает от патогенов, обеспечивает кислородом и убирает отходы жизнедеятельности», — заявила Камилла Уиттингтон (Camilla Whittington) из университета Сиднея (Австралия).
Уиттингтон и ее коллеги выяснили, что сходство между маткой женщины и сумкой морского конька не заканчивается на этом и даже существует на генном уровне, наблюдая за развитием беременности у нескольких самцов австралийских морских коньков в аквариуме.
Морские коньки (Hippocampus) относятся к числу самых причудливых морских рыб. Помимо необычной формы тела, построенной по природному аналогу технологии «стелс», они выработали парадоксальную стратегию размножения, в рамках которой потомство вынашивает не слабый, а сильный пол. Во время размножения самка откладывает икринки в особый мешочек на груди самца, где зародыши растут на протяжении последующих 24 дней.
26 ноября 2013, 20:07
Тела морских коньков построены по технологии «стелс», выяснили ученыеУченые из университета Техаса, изучив аквадинамические свойства головы и других частей тела морских коньков при помощи методики голографической визуализации потоков (PIV), выяснили, что в этом деле морским конькам помогает их собственная технология.
Наблюдения за расходом кислорода и пищи во время этой беременности, как рассказывает Уиттингтон, натолкнули ее команду и многих других биологов на мысль, что мешочек самца не просто защищает икринки, но и активно участвует в их развитии, наподобие утробы женщин и самок млекопитающих.
Они проверили эту гипотезу, изучив те химические процессы, которые происходят в тканях «утробы» морских коньков во время беременности, а также проследив за изменениями в активности их генов.
Как оказалось, мешочек самца действительно участвует в выращивании потомства – биологам удалось показать, что он снабжает икринки кальцием, жирами, кислородом и другими питательными веществами, и очищает воду от продуктов жизнедеятельности.
Что интересно, гены, отвечающие за все эти функции, похожи по своей структуре и ролям на то, какие участки ДНК включаются в матке женщины при наступлении беременности. Это, как подчеркивают ученые, не означает того, что они имеют общие корни.
«Какой бы вид животных вы не представляли, беременность в любом случае ставит перед вами схожие проблемы, такие как обеспечение зародыша кислородом и нутриентами. С одной стороны, морские коньки и люди нашли решение этим проблемам, независимо друг от друга, в ходе своих собственных историй эволюции. Но с другой, наше исследование говорит о том, что даже очень далекие друг от друга виды животных используют похожие гены для управления беременностью и рождения здорового потомства», — заключает Уиттингтон.
Морские коньки рожают не по-звериному
Рожающие самцы морских коньков, скорее всего, вполне сознательно выталкивают потомство из себя наружу.
У морских коньков за потомство отвечает самец — у него на брюхе есть специальный выводковый карман (или сумка), куда во время брачных игр самка откладывает икру. Здесь, в самцовой сумке, икринки встречаются со сперматозоидами, после чего эмбрионы погружаются в губчатую стенку сумки и спокойно в ней развиваются до самого рождения. Когда приходит время, самец, можно сказать, рожает маленьких коньков, выталкивая их наружу. На новорождённое потомство он не обращает внимания, будучи готов «забеременеть» новой порцией икры.
(Фото: shellac / Flickr.com)
Открыть в полном размере
‹
›
Вообще слово «беременность» в отношении самцов морских коньков не всегда даже берут в кавычки, уж больно это похоже на беременность у млекопитающих.
В прошлом году мы писали про исследования сотрудников Сиднейского университета, которые выяснили, что у коньков образуется что-то вроде плаценты. Обычно про плаценту говорят в связи с млекопитающими — это специальный орган, который соединяет эмбрион с материнским организмом. У коньков плацента, конечно, не такая, как у зверей, но изменения, которые происходят в выводковой сумке, очень похожи на те, которые происходят у млекопитающих во время беременности. В частности, в сумке у морских коньков разрастаются кровеносные сосуды, снабжающие икринки кислородом и питательными веществами.
Те же самые исследователи предположили, что и роды у коньков происходят примерно как у зверей. В экспериментах второй половины прошлого века как будто удалось показать, что если самцов коньков обработать гормоном изотоцином, они ведут себя так, как будто им пора рожать (правда, те эксперименты ставили с небеременными самцами).
Однако когда ткани выводковой сумки обработали изотоцином, они сокращаться не захотели. Оказалось, что в сумке у коньков мало гладкой мускулатуры, а именно на неё действуют и окситоцин, и изотоцин. На кишечную ткань, в которой много гладких мышц, изотоцин вполне себе действовал. В матке зверей гладкой мускулатуры много, поэтому окситоцин способен заставить её стенки сокращаться. Как в таком случае рожают коньки?
Беременный морской конёк. (Фото: Owen Evans /
В статье в журнале Placenta исследователи пишут, что у отверстия выводковой сумки у самцов коньков есть три косточки, связанные со скелетными мышцами, причём у самцов и кости, и мышцы крупнее, чем у самок.
У других рыб подобные кости и мышцы управляют анальным плавником, но у морских коньков анальный плавник очень мал и в плавании не участвует. И ещё нужно сказать, что скелетные мышцы подчиняются волевым сигналам, в отличие от гладких, которыми нервная система управляет без всякого участия сознания. Рукой или ногой мы можем двигать с помощью скелетных мышц, когда нам этого хочется, а вот перистальтикой кишечника, которая зависит от гладких мышц, мы сознательно управлять не можем.
Во время брачных игр и при родах самцы морских коньков не просто открывают и закрывают сумку, они ещё особым образом изгибаются всем телом. Авторы работы полагают, что работая мышцами, коньки накачивают воду в сумку, когда в ней нужно создать комфортную среду для икры, а во время родов выталкивают воду вместе с родившимися детёнышами. Соответственно, самцы управляют мышцами, контролирующими отверстие сумки. Тогда получается, что морские коньки полностью управляют своими родами, бессознательного мышечного сокращения, как у зверей, у них не происходит.
Что до гормона изотоцина, то он, вероятно, настраивает коньков на то, что пора рожать, в целом настраивает их на соответствующее поведение. В перспективе исследователи собираются поставить более подробные эксперименты, с помощью которых собираются выяснить, с какой силой работают разные мышцы у рожающих коньков и как именно коньки управляют всем процессом.
Беременные самцы морских коньков поддерживают до 1000 растущих детенышей, формируя плаценту
Обеспечение кислородом своего растущего потомства и удаление углекислого газа является серьезной проблемой для каждого беременного животного. Люди решают эту проблему, развивая плаценту, но у морских коньков, у которых самец, а не самка, вынашивает и рождает детенышей, не всегда было так ясно, как именно это работает.
Самцы морских коньков высиживают свои эмбрионы внутри мешочка, и до сих пор было неясно, как эмбрионы «дышат» внутри этой закрытой структуры. Наше новое исследование, опубликованное в журнале Placenta, изучает, как беременные самцы морских коньков ( Hippocampus absoluteis ) обеспечивают снабжение своих эмбрионов кислородом и удаление углекислого газа.
Мы исследовали под микроскопом сумки самцов морского конька на разных стадиях беременности и обнаружили, что со временем в них развиваются сложные плацентарные структуры — так же, как и при беременности у человека.
Самцы вислобрюхих морских коньков имеют большие мясистые мешочки, в которых эмбрионы развиваются во время беременности. Аарон ГустафсонЧитать далее: Любознательные дети: Правда ли, что самцы морских коньков рожают?
Беременный отец, вынашивающий до 1000 детенышей
Беременность самца встречается редко, встречается только у группы рыб, в которую входят морские коньки, морские драконы, иглы и морские иглы.
Самцы вислобрюхих морских коньков имеют на хвосте специальную закрытую структуру. Этот орган называется выводковой сумкой, в которой развиваются зародыши.
Самка откладывает яйца в сумку самца после брачного танца, а беременность длится около 30 дней.
Находясь внутри сумки, самец снабжает питательными веществами свои развивающиеся эмбрионы, прежде чем родить до 1000 детенышей.
Пузатый самец морского конька наполняет сумку водой во время спаривания. Кимберли Р. МакгуайрПопадают в плаценту
У яйцекладущих животных, таких как птицы, однопроходные, некоторые рептилии и рыбы, растущий эмбрион получает доступ к кислороду и избавляется от углекислого газа через поры в яичной скорлупе.
Для животных, дающих живых детенышей, требуется другое решение. У беременных людей развивается плацента, сложный орган, соединяющий мать с ее развивающимся ребенком, который обеспечивает эффективный обмен кислорода и углекислого газа (он также доставляет питательные вещества ребенку и удаляет отходы через кровоток).
Плацента заполнена множеством мелких кровеносных сосудов, и часто наблюдается истончение слоев ткани, разделяющих кровообращение матери и ребенка. Это повышает эффективность доставки кислорода и питательных веществ к плоду.
Удивительно, но плацента не уникальна для млекопитающих.
У некоторых акул, таких как австралийская остроносая акула ( Rhizoprionodon taylori ), во время беременности развивается плацента с пуповиной, соединяющая мать с ее детенышами. Многие живородящие ящерицы образуют плаценту (в том числе очень сложную), чтобы обеспечить дыхательные газы и некоторые питательные вещества для своих развивающихся эмбрионов.
Наше предыдущее исследование выявило гены, которые позволяют отцу морского конька обеспечивать развивающиеся эмбрионы, находясь внутри его сумки.
Наше новое исследование показывает, что во время беременности сумка претерпевает множество изменений, сходных с теми, которые наблюдаются при беременности млекопитающих.
Что мы обнаружили
Рассматривая сумку морского конька под микроскопом на разных стадиях беременности, мы обнаружили, что мелкие кровеносные сосуды растут внутри сумки, особенно к концу беременности. В это время маленьким морским конькам (называемым мальками) требуется больше всего кислорода.
Расстояние между кровоснабжением отца и эмбрионами также резко уменьшается по мере развития беременности. Эти изменения повышают эффективность транспорта между отцом и эмбрионами.
Интересно, что многие изменения, происходящие в сумке морского конька во время беременности, аналогичны тем, которые происходят в матке во время беременности млекопитающих.
Мы лишь немного коснулись понимания функции плаценты морского конька во время беременности.
Еще многое предстоит узнать о том, как эти отцы защищают и питают своих детей во время беременности, но наша работа показывает, что морфологические изменения выводковых мешочков морских коньков имеют много общего с развитием плаценты млекопитающих.
Читать далее: Тайная сексуальная жизнь и беременность папы-морского конька
Тайная сексуальная жизнь и беременность отца-морского конька
Когда дело доходит до изменения гендерных стереотипов, морские коньки и их родственники должны быть одним из самых ярких примеров. Эти рыбы меняют традиционные роли мамы и папы, поскольку это единственные животные, у которых беременеют самцы.
Несмотря на то, что у рыб нет наружных гениталий, которые мы обычно ассоциируем с самцами и самками, мы все же можем различать их. Это потому, что мы классифицируем пол животных в соответствии с размером гамет (половых клеток), которые они производят.
Самцы производят сперму (самые маленькие гаметы), а самки производят яйцеклетки (самые большие гаметы).
Но у морских коньков производители спермы также и беременеют. Самка переносит свои яйца в брюшной мешок самца, сделанный из модифицированной кожи. Самец выпускает сперму для оплодотворения яйцеклеток по мере их поступления, прежде чем инкубировать их в течение 24 дней, пока они не родятся.
Исследование беременных отцов
Нам давно известно, что самцы морских коньков беременеют. Но до сих пор мы мало что знали о том, что на самом деле происходит внутри мужской сумки.
В новом исследовании, опубликованном на этой неделе в журнале «Молекулярная биология и эволюция» как раз ко Дню отца, наша команда исследовала, вносят ли самцы морских коньков в потомство больше, чем просто сперму и контейнер для вынашивания эмбрионов.
Мы взяли образцы сумок самцов на разных стадиях беременности, а затем использовали новые технологии секвенирования ДНК, чтобы оценить, как меняется экспрессия генов сумок.
Это первый случай, когда эти технологии используются для исследования всего течения беременности у любого животного. Это позволило нам изучить генетическую основу процессов, происходящих внутри беременной сумки.
Самцы морских коньков рожают сотни детенышей после непродолжительной беременности. Руди Куитер, Aquatic Photographics, автор предоставленМы обнаружили, что беременность морского конька невероятно сложна: задействовано более 3000 различных генов. Когда мы подробно изучили их, мы обнаружили гены, участвующие во многих различных процессах. Мы даже обнаружили гены, позволяющие отцам морских коньков обеспечивать питательными веществами их развивающиеся эмбрионы.
В частности, отцы поставляют богатые энергией жиры и кальций, чтобы эмбрионы могли строить свои крошечные скелеты и костные кольца тела, которые располагаются прямо под кожей. Другие гены сумки помогают самцам удалять отходы, производимые эмбрионом, такие как углекислый газ и азот.
Папы морских коньков даже защищают эмбрионы от инфекции, производя антибактериальные и противогрибковые молекулы для защиты от патогенов.
Подготовка к родам
Рождение морского конька еще более загадочно, чем беременность морского конька, и мы были рады обнаружить, что некоторые из этих 3000 генов также готовят отца и эмбрионы к родам.
Примерно через неделю, вместо того, чтобы собирать больничную сумку, папы морских коньков начинают подавать сигналы вылупления. Эти сигналы заставляют эмбрионы вылупляться из своих тонких оболочек и свободно плавать внутри расплодной сумки.
По мере того, как эмбрионы занимают больше места, мешок начинает растягиваться, подобно животу беременной женщины. Гормон эстроген также принимает участие, и эти объединенные силы производят каскадные генетические сигналы, которые приводят к рождению.
Сколько потомства может родить папа-морской конек?Сходства между беременностями животных
Таким образом, отцы морских коньков становятся отличными «мамами», выполняя многие из тех же функций, что и самки млекопитающих во время беременности и родов.
Поразительно, но многие гены морских коньков аналогичны генам других беременных животных.
Это удивительно, поскольку беременные млекопитающие, рептилии и другие рыбы инкубируют свои эмбрионы внутри половых путей самок. Их беременность развивалась совершенно независимо от беременности морского конька, с разницей в миллионы лет, и тем не менее мы видим, что происходят одни и те же процессы.
Почему гены, контролирующие мужскую и женскую беременность, должны быть одинаковыми? Мы думаем, что это связано с тем, что беременность представляет один и тот же набор сложных проблем для родителей, независимо от вида.
Отцы морских коньков, как и человеческие мамы, должны убедиться, что они могут обеспечить кислородом и питательными веществами свои эмбрионы. Мы делаем это с плацентой внутри матки, а отцы морских коньков делают это с утолщенной кожей внутри мешочка, но мы использовали аналогичные генетические инструкции, чтобы добраться туда.
Все благодаря папе за рождение молодых морских коньков, которых здесь выращивают в лаборатории.