Найпростіша у світі тварина змінює форму, клонує себе і живе вічно. Вона може допомогти боротися з раком, але її дуже складно спіймати — переказуємо статтю The Atlantic

Найпростіша тварина Trichoplax adhaerens відома науці з кінця ХІХ століття, але особливий інтерес учених викликала лише у 2000-х завдяки своєму незвичайному геному. У трихоплакса немає нейронів, під мікроскопом він нагадує здуту повітряну кульку, вкриту волоссям. Це безформене створіння без мозку може полювати на водорості та захищатися від отрути. Деякі вчені вважають його науковою суперзіркою, яка може пролити світло на те, звідки взялися багатоклітинні тварини, як формується мозок і виникає рак. Тому вчені ловлять його в морській воді, спостерігають за ним у мікроскопи та будують компʼютерні моделі. Переказуємо текст The Atlantic про трихоплакса і його дослідників.

Найпростіша у світі тварина — це Trichoplax adhaerens. Його назва буквально означає «волохата липка тарілка». Trichoplax відноситься до одного з найдавніших типів багатоклітинних на Землі — Placozoa (пластинчасті), йому понад 650 мільйонів років. У трихоплакса відсутні майже всі звичайні характеристики тварин: у нього немає мʼязів, шлунка і нейронів. Його крихітне напівпрозоре тіло складається з двох шарів клітин, які оточують липку волокнисту середину.

Біофізик Ману Пракаш винаходить наукові прилади і досліджує трихоплакса. Пракаш став відомим завдяки Foldscope — мікроскопу за один долар, що збирається як оригамі.

Коли Пракаш зацікавився трихоплаксом, він вирішив побудувати більш потужний мікроскоп, який міг би відображати кожну клітину всередині тварини, яка вільно рухається. Просте тіло трихоплакса мало стати ідеальним предметом для вивчення, але жоден пристрій не міг його зафіксувати. Пракаш витратив сім років на створення мікроскопа, який міг би фіксувати трихоплакса в русі зі швидкістю до мільйона кадрів на секунду. Щойно такий мікроскоп побудували, він і його команда змогли спостерігати, що трихоплакс рухався не так, як інші тварини, — Пракаш був зачарований його здатністю розтягуватися і стискатися, як липке тісто між пальцями. Учений задавався питанням, чи може здатність трихоплакса розірвати себе на частини і зцілитися протягом декількох секунд допомогти в розробці нових матеріалів, що самовідновлюються.

Ману Пракаш також вивчає штам клонів Trichoplax, яких виростили в Німеччині. Але одомашнені тварини не поводяться як дикі та не розмножуються в неволі. Поки вчені не зможуть зловити дорослих статевозрілих особин і змусити їх розмножуватися в лабораторії, неможливо спостерігати за їхнім повним життєвим циклом.

Тварина відома науці вже понад півтора століття. Німецький зоолог Франц Ейльхард Шульце відкрив трихоплакса в 1883 році, але наука надовго про нього забула. Геном трихоплакса розшифрували у 2008 році та помітили дещо незвичайне: у ньому є гени, як у людей, зокрема такі, що беруть участь у формуванні мозку й інших складних органів. Питання в тому, навіщо це найпростішому організму. Вважається, що прості тварини завжди еволюціонують у більш складні, але буває і навпаки. Наприклад, деякі паразитичні червʼяки відмовилися від складних шлунків і очей, тому що вони їм більше не потрібні — вони отримують живлення від «господарів». Еволюційний шлях трихоплакса міг бути таким самим. Вирощені в лабораторії тварини можуть залишатися просто личинками, а дорослі, які розмножуються статевим шляхом, існують у вигляді паразитів в нирках риб. Інше пояснення — його гени еволюціонували для утворення нервової системи у пізніших видів. Але в лабораторії Пракаша в Стенфордському університеті більше думають не про місце трихоплакса в еволюції тварин, а про те, як йому вдається жити таким повноцінним життям, будучи найпростішим організмом: повзати дном океану, відчувати його закутки, їсти водорості. Звідки така поведінка в істоти без нейронів? Інше запитання учених стосується фізичних властивостей тварини: воно — рідина, тверде тіло або щось посередині?

Проаналізувавши сотні годин відео трихоплакса в русі, Пракаш і його команда зараз намагаються визначити, наскільки великою може бути тварина та яким чином тонкі тканини залишаються неушкодженими, коли істота розтягується в протилежних напрямках. На основі спостережень команда побудувала компʼютерну модель, в якій можна змінювати «налаштування» тварини і стежити, як вона поводитиметься. Наприклад, коли команда віртуально зміцнює білкові звʼязки між клітинами трихоплакса в компʼютерній моделі, отримана в результаті тварина стає більш жорсткою і рухається по-іншому. Для Пракаша трихоплакс — це не тільки спосіб зрозуміти тварин, які є сьогодні, але й відкрити синтетичні матеріали для майбутнього.

Трихоплакс може виявитися корисним зразком для медичних дослідників. На відміну від мишей або плодових мушок, він має невизначену тривалість життя, швидко виліковується і ніколи, наскільки вчені можуть судити, не хворіє на рак. Біолог з Університету Вашингтона Біллі Свалла вивчає регенерацію червʼяків, які можуть відрощувати голови. Учений каже, що важливо вивчати таких «порушників правил». Трихоплакс здатен розірвати себе на частини і вилікуватися за лічені хвилини — це може допомогти лікувати травми, наприклад ушкодження спинного мозку.