Амфібії

Багато хто скаже, що деякі представники класу амфібій (земноводних) — жаби всіх видів і тритони — холодні, слизькі та бридкі. Але це поверхова думка, насправді все значно цікавіше. Слово «амфібія» — грецького походження, означає воно «ті, що ведуть подвійне життя». Так їх назвали тому, що більшість земноводних, які вилупилися з ікри, живуть у воді й дихають крізь зябра, як риби. А ось дорослі тварини часто живуть на суші, дихають легенями, а також вологою шкірою, вкритою слизом (через неї вони отримують до 50 % кисню!). Як і риби, майже всі амфібії відкладають ікру і в них є личинки — пуголовки. Але наявність чотирьох кінцівок очевидь свідчить про них, як про наземних тварин! На відміну від тритонів, у дорослих жаб немає хвоста, тому їх ще називають безхвостими земноводними. Усі представники амфібій — холоднокровні тварини: температура тіла в них змінюється залежно від температури навколишнього середовища. У цьому розділі ми детальніше познайомимося з їх особливостями та можливостями — готові?

Амфібії лікують

Земноводні утворюють різноманітні потенційно активні речовини, які можна використовувати у складі ліків. Позаяк ці тварини поглинають воду й кисень через шкіру, вони потребують захисту від небезпечних мікробів, що проникають цим самим шляхом, тож виділяють речовини, які запобігають розвитку в цьому середовищі грибків і бактерій.

Яскравий приклад історичного застосування виділень земноводних — отруйні стріли індіанців, змазані шкірною отрутою амфібій. Найяскравіший приклад — батрахотоксин отруйного жахливого листолаза (Phyllobates terribilis). Отрута, що виділяється шкірними залозами на спині та навколо вух, виробляється не самими тваринами, а жуками, яких вони поїдають. Батрахотоксин діє як нейротоксин; він не дозволяє нервам жертви передавати імпульси, м’язи залишаються в неактивному стані, а це призводить до порушення роботи серця й зупинки дихання. Але виділення шкіри листолаза складаються не лише з батрахотоксинів. Токсини їхньої шкіри є сумішшю 300 різних високотоксичних речовин. Ці та інші властивості компонентів виділень шкіри жахливого листолаза дедалі частіше стають об’єктом фармацевтичних розробок. Наприклад, на їх основі розробляється новий засіб для лікування розсіяного склерозу. Деякі активні інгредієнти, отримані з батрахотоксина, вже застосовуються в хірургії для наркозу.

Листолаз жахливий

Отрута жаби триколірного дереволаза (Epipedobates tricolor) стала основою для розробки антибіотика, а також нешкідливого людині інсектициду для боротьби з комахами. Епібатидин — шкірний продукт золотого дереволаза (Dendrobates auratus) привертає увагу своєю знеболювальною дією, що в 200 разів сильніша одного з найпотужніших знеболювальних — морфіну.

В Австралії живуть жаби з роду Rheobatrachus, самки яких ковтають власні яйця. Яйця потрапляють у шлунок і там із них вилуплюються пуголовки. Потім матері-жабки випускають потомство назовні через рот. Таке явище можливе завдяки особливій речовині, що запобігає виробленню шлункового соку. Це дає вченим надію: якщо детальніше вивчити цю речовину, можна знайти засіб від порушень роботи шлунку.

Давню історію має також використання шкірних виділень жаб родини Bufo як галюциногенів. Така діюча речовина — буфотенін, — але отримана від жаби аги, застосовується в сучасних розробках ліків, що запобігають утворенню кисти нирки. У східній медицині жаб’яча отрута давно застосовується в лікуванні виразок і кровотеч, а також як сечогінний засіб, хоча такий її ефект не доведений сучасною медициною.

Триколірний (ліворуч) та золотий (праворуч) дереволази

Аксолотль

Отруйні виділення шкіри вогняної (плямистої) саламандри лише трохи токсичні для людини, але в рідкісних випадках можуть викликати небезпечні для життя ускладнення у дрібніших ссавців (наприклад, у котів чи собак). Отрута цих саламандр є нейротоксином, який застосовується в розробці препарата самандарину. Його в медицині розглядають як потенційне місцеве знеболювальне.

Про здатність аксолотля до регенерації ходять легенди: Якщо ця личинка саламандри втрачає кінцівки, частини життєво важливих органів чи навіть частини свого мозку, вона просто відрощує те, чого бракує, і ця частина тіла знову стає практично такою ж. Вчені довго шукали генетичну основу цієї суперздатності, адже це може стати основою нових методів відновлення пошкоджених тканин людини.

Аксолотль — це, по суті, личинка, яка не росте й не розвивається. Такі личинки є в кількох видів саламандр, тож, строго кажучи, аксолотль — збірна назва. Але найчастіше, коли говорять про аксолотля, мають на увазі личинку конкретної саламандри — мексиканської амбістоми. Поява аксолотлів зумовлена тим, що у деяких личинок блокується власне вироблення гормонів, які відповідають за перетворення на дорослий організм, внаслідок чого тварина не дорослішає.

Чому аксолотлю так легко вдається відростити будь-яку частину тіла? По-перше, місце росту органа, що регенерує, не піддається атаці клітин імунної системи через її низьку активність у личинок. По-друге, як і в планарії, участь у відновленні органів аксолотля беруть стовбурові клітини. Їх у саламандр набагато більше, ніж у людини. Вченим ще вивчати й вивчати здатність саламандр до відновлення органів, але важливіше, використовуючи набуті знання, навчитися активувати людську здатність до регенерації.

А поки що вчені придумали ще один спосіб повернення втрачених, пошкоджених чи хворих частин тіла — виростити їх у лабораторії. Одним із кроків у галузі трансплантології (пересадки органів) були експерименти з клонування. Серед іншого й клонування земноводних.

Шпоркова жаба

Уперше досліди з клонування земноводних провів англійський біолог Джон Гердон, який за свої роботи у 2012 році був нагороджений Нобелівською преміює з фізіології або медицини. Для свого досліду він виділив ядро з клітини кишківника шпоркової жаби та помістив його в яйцеклітину, з якої заздалегідь видалив ядро. Результатом стала поява пуголовка, який розвинувся в дорослу жабу, ідентичну донорці ядра, — в її клона.

У цих дослідження шпоркові жаби мають переваги: в них зовнішнє запліднення, цикл розвитку від яйця до вилуплення займає всього 37 годин. На додачу, у процесі розвитку ембріона оболонка ікринки залишається прозорою, отже, легко спостерігати за змінами наживо. Шпоркова жаба є гарним модельним організмом для досліджень спадкових закономірностей і зародкового розвитку. На жабі можна відтворити порушення розвитку шкіри, обличчя, нирок, тому що генетично жаби набагато ближчі до людини, ніж риби-зебри даніо, про яких ми говорили раніше.

Але цим не обмежується зацікавлення даною амфібією. Групуючи певним чином клітини епітелія та серцевого м’яза ембріона шпоркової жаби, вчені вже створили біологічних роботів, здатних самостійно рухатися. Передбачається, що їх можна буде «програмувати» для виконання медичних маніпуляцій в організмі людини, наприклад, руйнування тромбів у кровоносних судинах.

скачать dle 11.0фильмы бесплатно