Самое простое в мире животное — это Trichoplax adhaerens. Его название буквально означает «волосатая липкая тарелка». Trichoplax относится к одному из самых древних типов многоклеточных на Земле — Placozoa (пластинчатые), ему более 650 миллионов лет. У трихоплакса отсутствуют почти все обычные характеристики животных: у него нет мышц, желудка и нейронов. Его крошечное полупрозрачное тело состоит из двух слоев клеток, которые окружают липкую волокнистую середину.
Биофизик Ману Пракаш изобретает научные приборы и исследует трихоплакса. Пракаш стал известным благодаря Foldscope — микроскопу за один доллар, который собирается как оригами.
Когда Пракаш заинтересовался трихоплаксом, он решил построить более мощный микроскоп, который мог бы отображать каждую клетку внутри свободно движущегося животного. Простое тело трихоплакса должно было стать идеальным предметом для изучения, но ни одно устройство не могло его запечатлеть. Пракаш потратил семь лет на создание микроскопа, который мог бы фиксировать трихоплакса в движении со скоростью до миллиона кадров в секунду. Как только такой прибор построили, он и его команда смогли пронаблюдать, что трихоплакс двигался не так, как другие животные, — Пракаш был очарован его способностью растягиваться и сжиматься, как липкое тесто между пальцами. Ученый задавался вопросом, может ли способность трихоплакса разорвать себя на части и исцелиться в течение нескольких секунд помочь в разработке новых самовосстанавливающихся материалов.
Ману Пракаш также изучает штамм клонов Trichoplax, которых вырастили в Германии. Но одомашненные животные не ведут себя как дикие и не размножаются в неволе. Пока ученые не смогут поймать половозрелых взрослых и заставить их размножаться в лаборатории, невозможно наблюдать за их полным жизненным циклом.
Животное известно науке уже более полутора века. Немецкий зоолог Франц Эйльхард Шульце открыл трихоплакса в 1883 году, но затем наука надолго о нем забыла. Геном трихоплакса расшифровали в 2008 году и заметили кое-что необычное: в нем есть гены, как у людей, в том числе участвующие в формировании мозга и других сложных органов. Вопрос в том, зачем они простейшему организму. Считается, что простые животные всегда эволюционируют в более сложные, но бывает и наоборот. Например, некоторые паразитические черви отказались от сложных желудков и глаз, поскольку они им больше не нужны — они получают питание от «хозяев». Эволюционный путь трихоплакса мог быть таким же. Выращенные в лаборатории животные могут оставаться просто личинками, а взрослые, размножающиеся половым путем, существуют в виде паразитов в почках рыб. Другое объяснение — его гены эволюционировали для образования нервной системы у более поздних видов. Но в лаборатории Пракаша в Стэнфордском университете больше думают не о месте трихоплакса в эволюции животных, а о том, как ему удается жить такой полноценной жизнью, будучи простейшим организмом: ползать по дну океана, ощущать его окрестности, есть водоросли. Откуда такое поведение у существа без нейронов? Второй вопрос ученых касается физических свойств животного: оно — жидкость, твердое тело или что-то среднее?
Проанализировав сотни часов видео трихоплакса в движении, Пракаш и его команда сейчас пытаются определить, насколько большим может быть животное и каким образом тонкие ткани остаются неповрежденными, когда существо растягивается в противоположных направлениях. На основе наблюдений команда создала компьютерную модель, в которой можно изменять «настройки» животного и следить, как оно себя поведет. Например, когда команда виртуально укрепляет белковые связи между клетками трихоплакса в компьютерной модели, получающееся в результате животное становится более жестким и движется по-другому. Для Пракаша трихоплакс — это не только способ понять животных, которые существуют сегодня, но и открыть синтетические материалы для будущего.
TED
Трихоплакс может оказаться полезным образцом для медицинских исследователей. В отличие от мышей или плодовых мушек, он имеет неопределенную продолжительность жизни, быстро излечивается и никогда, как считают ученые, не заболевает раком. Биолог из Университета Вашингтона Билли Свалла изучает регенерацию червей, которые способны отращивать головы. Ученый говорит, что важно изучать таких «нарушителей правил». Трихоплакс разрывает себя на части и излечивается за считанные минуты — это может помочь лечить травмы, например повреждения спинного мозга.